Thiết kế cầu qua sông Bình Triệu - Sài Gòn

Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 80 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 PhÇn I ThiÕt kÕ S¥ Bé Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 81 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 ch•¬ng I Giíi thiÖu chung 1.1. vÞ trÝ x©y dùng cÇu : CÇu B×nh TriÖu b¾c qua s«ng B×nh TriÖu thuéc tØnh sµI GßN cÇu dù kiÕn ®•îc x©y dùng Km X trªn quèc lé Y n»m trong tam gi¸c kinh tÕ thuéc tØnh sµI GßN C¨n cø quyÕt ®Þnh sè 538/CP-CN ngµy 19/4/2004 Thñ T•íng ChÝnh phñ, cho phÐp ®Çu t• dù ¸n ®•êng 5 kÐo dµi vµ c¬ së ph¸p lý cã liªn quan, UBND thµnh phè, Ban QLDA h¹ tÇng t¶ ng¹n ®· giao nhiÖm vô cho tæng c«ng ty T• vÊn thiÕt kÕ GTVT lËp thiÕt kÕ kü thuËt, tæng dù to¸n cña dù ¸n. 1.2. C¨n cø lËp thiÕt kÕ - NghÞ ®Þnh sè ……… N§-CP cña ChÝnh phñ vÒ qu¶n lý dù ¸n ®Çu t• x©y dùng c«ng tr×nh. - NghÞ ®Þnh sè …….. N§-CP ngµy ……… cña ChÝnh phñ vÒ qu¶n lý chÊt l­îng c«ng tr×nh x©y dùng. - QuyÕt ®Þnh sè ……. Q§-TT ngµy .. th¸ng .. n¨mg ….. cña Thñ t­íng ChÝnh phñ vÒ viÖc phª duyÖt quy ho¹ch chung. - V¨n b¶n sè ……/CP-CN cña Thñ t•íng chÝnh phñ vÒ viÖc th«ng qua vÒ mÆt c«ng t¸c nghiªn cøu kh¶ thi dù ¸n. - Hîp ®ång kinh tÕ sè ……. Ngµy ……….th¸ng ……….n¨m …… gi÷a ban qu¶n lý dù ¸n h¹ tÇng t¶ ng¹n víi Tæng c«ng ty T• vÊn thiÕt kÕ GTVT vÒ viÖc lËp thiÕt kÕ kü thuËt vµ tæng dù to¸n cña Dù ¸n x©y dùng ®•êng 5 kÐo dµi. Mét sè v¨n b¶n liªn quan kh¸c. 1.3. hÖ thèng quy tr×nh quy ph¹m ¸p dông - Quy tr×nh kh¶o s¸t ®•êng « t« 22TCN 263- 2000 - Quy tr×nh khoan tham dß ®Þa chÊt 22TCN 259- 2000 - Quy ®Þnh vÒ néi dung tiÕn hµnh lËp hå s¬ B¸o c¸o nghiªn cøu tiÒn kh¶ thi vµ kh¶ thi c¸c dù ¸n x©y dùng c¸c dù ¸n kÕt cÊu h¹ tÇng GTVT 22TCN268-2000 - Quy ph¹m thiÕt kÕ kü thuËt ®•êng phè, ®•êng qu¶ng tr•êng ®« thÞ 20 TCN104-83 - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®•êng TCVN 4054- 98 - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22TCN272-05 - Quy phamj thiÕt kÕ ¸o ®•êng mÒm 22TCN211-93 - Quy chuÈn x©y dùng ViÖt Nam 2000 - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ chiÕu s¸ng nh©n t¹o bª ngoµi c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông 20 TCN95-83 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 82 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Ch•¬ng II ®Æc ®iÓm vÞ trÝ x©y dùng cÇu 2.1. §iÒu kiÖn ®Þa h×nH VÞ trÝ x©y dùng cÇu B×nh TriÖu thuéc tØnh Sµi Gßn vÌ phÝa th•îng l•u cña s«ng B×nh TriÖu Do vÞ trÝ x©y dùng cÇu n»m ë vóng ®ång b»ng nªn hai bê s«ng cã b·i réng møc n•íc thÊp,lßng s«ng t•¬ng ®èi b»ng ph¼ng ,®Þa chÊt æn ®Þnh Ýt cã hiÖn t•îng xãi lë.H×nh d¹ng chung cña mÆt c¾t s«ng kh«ng ®èi xøng, mµ cã xu h•íng s©u dÇn vÒ bê bªn ph¶i. 2.2. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt 2.2.1. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh C¨n cø tµi liÖu ®o vÏ, khoan ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trong c¸c phßng, ®Þa tÇng khu vùc tuyÕn ®i qua theo thø tù tõ trªn xuèng d•íi bao gåm c¸c líp nh• sau. Líp sè 1: SÐt x¸m ®en Líp sè 2: C¸t nhá chÆt võa Líp sè 3: SÐt x¸m vµng 2.2.2. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt thñy v¨n Møc n•íc cao nhÊt HCN= -0.2 m. Mùc n•íc thÊp nhÊt HTN =-10 m. Mùc n•íc th«ng thuyÒn HTT = -8.0 m S«ng th«ng thuyÒn c©y tr«i. Khæ th«ng thuyÒn cÊp II(60x9m) Vµo mïa kh« mùc n•íc thÊp thuËn lîi cho viÖc triÓn khai thi c«ng c«ng tr×nh. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 83 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Ch•¬ng Iii : thiÕt kÕ cÇu vµ tuyÕn 3.1.Lùa chän c¸c tiªu chuÈn kü thuËt vµ quy m« c«ng tr×nh 3.1.1. Quy m« c«ng tr×nh CÇu ®•îc thiÕt kÕ vÜnh cöu b»ng bª t«ng cèt thÐp 3.1.2. Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 3.1.2.1. Quy tr×nh thiÕt kÕ C«ng t¸c thiÕt kÕ dùa trªn tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22TCN272-05 do Bé GTVT ban hµnh n¨m 2005. Ngoµi ra tham kh¶o c¸c quy tr×nh, tµi liÖu: - Quy ph¹m thiÕt kÕ cÇu cèng theo tr¹ng th¸i giíi h¹n 22TCN18-79 - AASHTO LRFD (1998). Quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu cña HiÖp héi ®•êng « t« liªn bang vµ c¸c c¬ quan giao th«ng Hoa kú. C¸c quy tr×nh vµ tiªu chuÈn liªn quan. 3.1.2.2. Tiªu chuÈn kü thuËt - CÇu vÜnh cöu b»ng BTCT ¦ST vµ BTCT th•êng - CÊp qu¶n lý: CÊp 2 - CÊp kü thuËt V > 80Km/h - T¶i träng thiÕt kÕ: Ho¹t t¶i HL93, ng•êi 0,3T/m2 CÊp ®éng ®Êt: CÊp 8 - Khæ cÇu ®•îc thiÕt kÕ cho 2 lµn xe « t« vµ 2 lµn ng•êi ®i. K = 8 + 2 1.5 = 11m Tæng bÒ réng mÆt cÇu kÓ c¶ lan can vµ gi¶i ph©n c¸ch: B = 11 + 2x0.5 +2x0.25 = 12.5 m - Khæ th«ng thuyÒn cÊp 2, B = 60m vµ H = 9m. 3.2. ®Ò xuÊt c¸c ph•¬ng ¸n cÇu C¸c ph•¬ng ¸n kiÕn nghÞ 3.2.1.Lùa chän ph•¬ng ¸n mãng C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm cña c¸c líp ®Þa chÊt ®•îc nghiªn cøu, ta ®Ò ra c¸c ph•¬ng ¸n mãng nh• sau: a.Ph•¬ng ¸n mãng cäc chÕ t¹o s½n: + ¦u ®iÓm: - Cäc ®•îc chÕ t¹o s½n nªn thêi gian chÕ t¹o cäc ®•îc rót ng¾n, do ®ã thêi gian thi c«ng c«ng tr×nh còng v× vËy mµ gi¶m xuèng - Cäc ®•îc thi c«ng trªn c¹n, gi¶m ®é phøc t¹p trong c«ng t¸c thi c«ng, gi¶m søc lao ®éng mÖt nhäc - ChÊt l•îng chÕ t¹o cäc ®•îc ®¶m b¶o tèt + Nh•îc ®iÓm: - ChiÒu dµi cäc bÞ giíi h¹n trong kho¶n tõ 5-10m, do ®ã nÕu chiÒu s©u ch«n cäc yªu cÇu lín th× sÏ ph¶i ghÐp nèi c¸c cäc víi nhau. T¹i c¸c vÞ trÝ mèi nèi chÊt l•îng cäc kh«ng ®¶m b¶o, dÔ bÞ m«i tr•êng x©m nhËp - Thêi gian thi c«ng mèi nèi l©u vµ cÇn ph¶i ®¶m b¶o ®é phøc t¹p cao - VÞ trÝ cäc khã ®¶m b¶o chÝnh x¸c theo yªu cÇu Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 84 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 - Qu¸ tr×nh thi c«ng g©y chÊn ®éng vµ ån, ¶nh h•ëng ®Õn c¸c c«ng tr×nh xung quanh b.Ph•¬ng ¸n mãng giÕng ch×m: + ¦u ®iÓm: - Lµ lo¹i mãng cã kh¶ n¨ng chÞu lùc rÊt tèt nªn ®•îc ¸p dông cho nh÷ng c©y cÇu cã nhÞp lín - Thi c«ng tËp trung, ®¶m b¶o chÊt l•îng tèt + Nh•îc ®iÓm: - Khèi l•îng thi c«ng lín vµ phøc t¹p - §iÒu kiÖn thi c«ng khã kh¨n, th•êng xuyªn ph¶i hót n•íc vµ giÕng cã kh¶ n¨ng bÞ nghiªng lÖch do hiÖn t•îng c¸t ch¶y vµo giÕng hoÆc giÕng ph¶i ®i qua nh÷ng th©n c©y to, nh÷ng líp ®Êt cã nhiÒu t¶ng ®¸ lín, th©n c©y to... - Thêi gian thi c«ng kÐo dµi c.Ph•¬ng ¸n mãng cäc khoan nhåi: + ¦u ®iÓm: - Rót bít ®•îc c«ng ®o¹n ®óc s½n cäc, do ®ã kh«ng cÇn ph¶i x©y dùng b·i ®óc, l¾p dùng v¸n khu«n. §Æc biÖt kh«ng cÇn ®ãng h¹ cäc, vËn chuyÓn cäc tõ kho, x•ëng ®Õn c«ng tr•êng - Cã kh¶ n¨ng thay ®æi c¸c kÝch th•íc h×nh häc cña cäc ®Ó phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn thùc tr¹ng cña ®Êt nÒn mµ ®•îc ph¸t hiÖn trong qu¸ tr×nh thi c«ng - §•îc sö dông trong mäi lo¹i ®Þa tÇng kh¸c nhau, dÔ dµng v•ît qua c¸c ch•íng ng¹i vËt - TÝnh toµn khèi cao, kh¶ n¨ng chÞu lùc lín víi c¸c s¬ ®å kh¸c nhau: cäc ma s¸t, cäc chèng, hoÆc hçn hîp - TËn dông hÕt kh¶ n¨ng chÞu lùc theo vËt liÖu, do ®ã gi¶m ®•îc sè l•îng cäc. Cèt thÐp chØ bè trÝ theo yªu cÇu chÞu lùc khi khai th¸c nªn khong cÇn bè trÝ nhiÒu ®Ó phôc vô qu¸ tr×nh thi c«ng - Kh«ng g©y tiÕng ån vµ chÊn ®éng m¹nh lµm ¶nh h•ëng m«i tr•êng sinh ho¹t chung quanh - Cho phÐp cã thÓ trùc tiÕp kiÓm tra c¸c líp ®Þa tÇng b»ng mÉu ®Êt lÊy lªn tõ hè ®µo + Nh•îc ®iÓm: - S¶n phÈm trong suèt qu¸ tr×nh thi c«ng ®Òu n»m s©u d•íi lßng ®Êt, c¸c khuyÕt tËt dÔ x¶y ra kh«ng thÓ kiÓm tra trùc tiÕp b»ng m¾t th•êng, do vËy khã kiÓm tra chÊt l•îng s¶n phÈm - Th•êng ®Ønh cäc ph¶i kÕt thóc trªn mÆt ®Êt, khã kÐo dµi th©n cäc lªn phÝa trªn, do ®ã buéc ph¶i lµm bÖ mãng ngËp s©u d•íi mÆt ®Êt hoÆc ®¸y s«ng, ph¶i lµm vßng v©y cäc v¸n tèn kÐm - Qu¸ tr×nh thi c«ng cäc phô thuéc nhiÒu vµo thêi tiÕt, do ®ã ph¶i cã c¸c ph•¬ng ¸n kh¾c phôc - HiÖn tr•êng thi c«ng cäc dÔ bÞ lÇy léi, ®Æc biÖt lµ sö dông v÷a sÐt C¨n cø vµo •u nh•îc ®iÓm cña tõng ph•¬ng ¸n, ta thÊy mãng cäc khoan nhåi cã nhiÒu ®¨c ®iÓm phï hîp víi c«ng tr×nh vµ kh¶ n¨ng cña ®¬n vÞ thi c«ng, v× vËy quyÕt ®Þnh chän cäc khoan nhåi cho tÊt c¶ c¸c ph•¬ng ¸n víi c¸c yÕu tè kü thuËt chÝnh nh• sau: - §•êng kÝnh cäc: D=1000mm - ChiÒu dµi cäc t¹i mè lµ 30m - ChiÒu dµi cäc t¹i c¸c vÞ trÝ trô lµ 40m 3.2.2.Lùa chän kÕt cÊu phÇn trªn  Ph•¬ng ¸n 1 : cÇu BTCT nh ịp liªn tôc S¬ ®å kÕt cÊu: 70+110+70 m. Tæng chiÒu dµi cÇu tÝnh ®Õn ®u«i 2 mè lµ 250 m -ChiÒu cao dÇm: T¹i vÞ trÝ trô ®•îc chän theo Hi =( 1/15 1/20 )lnhÞp= (7.33 - 5.55) m ta lÊy H1 = 5.8 m Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 85 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 T¹i vÞ trÝ gi÷a nhÞp ®•îc chän theo c«ng thøc kinh nghiÖm h=( 60 1 40 1 )lnhÞp vµ h 1.8m. Chän h = 2.7 m PhÇn ®¸y dÇm cã d¹ng ®•êng cong parabol: y = hx L hH 2 2 )( víi L lµ chiÒu dµi c¸nh hÉng cong PhÇn mÆt cÇu cong ®Òu theo ®•êng trßn b¸n kÝnh R = 4500m Lùa chän mÆt c¾t ngang: + DÇm liªn tôc cã mÆt c¾t ngang lµ mét hép ®¬n thµnh nghiªng so víi ph•¬ng th¼ng ®øng mét gãc 10o, tiÕt diÖn dÇm thay ®æi trªn chiÒu dµi nhÞp + ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu ë cuèi c¸nh vót: 25 cm + ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu ë ®Çu c¸nh vót: 50 cm + ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu t¹i vÞ trÝ gi÷a nhÞp: 25 cm + ChiÒu dµy s•ên dÇm: t¹i gèi: 50cm + ChiÒu dµy b¶n ®¸y hép cña nhÞp chÝnh t¹i trô : 90cm + ChiÒu dµy b¶n ®¸y hép cña nhÞp chÝnh t¹i trô : 30cm -CÊu t¹o mÆt cÇu: + MÆt cÇu ®•îc thiÕt kÕ theo ®•êng cong b¸n kÝnh 4500m + §é dèc ngang cÇu lµ 2% vÒ hai phÝa + Líp phñ mÆt cÇu gåm 5 líp: Líp bª t«ng atfan: 7cm; Líp b¶o vÖ : 4cm; Líp phßng n•íc : 1cm; §Öm xi m¨ng : 3cm; Líp t¹o ®é dèc ngang : 1.0 - 12 cm -CÊu t¹o trô: + Th©n trô réng 3.0 m theo ph•¬ng ngang cÇu vµ cao 18.5 m ®•îc vuèt trßn theo ®•êng trßn b¸n kÝnh R = 3.0m. + BÖ mãng cao 2.5m, réng 8.0m theo ph•¬ng ngang cÇu, 14m theo ph•¬ng däc cÇu vµ ®Æt d•íi líp ®Êt phñ (dù ®o¸n lµ ®•êng xãi chung) + Dïng cäc khoan nhåi D1000 mm, mòi cäc ®Æt vµo líp xÐt x¸m vµng, chiÒu dµi cäc lµ 40m -CÊu t¹o mè: + D¹ng mè cã t•êng c¸nh ng•îc bª t«ng cèt thÐp + BÖ mãng cao 2.5m, réng 8.0m theo ph•¬ng ngang cÇu, 12m theo ph•¬ng däc cÇu vµ ®Æt d•íi líp ®Êt phñ (dù ®o¸n lµ ®•êng xãi chung) + Dïng cäc khoan nhåi D1000mm, mòi cäc ®Æt vµo líp xÐt x¸m vµng , chiÒu dµi cäc lµ 30m •u nh•îc ®iÓm - •u ®iÓm + D¸ng cÇu ®Ñp, phï hîp víi c¶nh quan kiÕn tróc thµnh phè. + V•ît ®•îc nhÞp lín, cã øng dông c¸c tiÕn bé khoa häc kü thuËt. + KÕt cÊu hiÖn ®¹i, phï hîp víi c«ng nghÖ thi c«ng hiÖn nay, phï hîp víi xu thÕ ph¸t triÓn cña ngµnh cÇu, ®¶m b¶o giao th«ng ®•êng thuû tèt. + Kh¾c phôc ®•îc c¸c nh•îc ®iÓm cña cÇu thÐp. CÇu BTCT b¶o d•ìng Ýt h¬n rÊt nhiÒu so víi cÇu thÐp. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 86 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 + MÆt b»ng cÇu th«ng tho¸ng. + Ýt khe biÕn d¹ng, ®•êng xe ch¹y lµ ®•êng cong tr¬n nªn xe ch¹y ªm thuËn. + TËn dông vËt liÖu ®Þa ph•¬ng - Nh•îc ®iÓm + KÕt cÊu lµ hÖ siªu tÜnh nªn xuÊt hiÖn øng xuÊt phô do lón kh«ng ®Òu, do nhiÖt ®é, tõ biÕn… + Thi c«ng phøc t¹p. + Ph¶i nhËp ngo¹i mét sè cÊu kiÖn ®Æc chñng: C¸p ¦ST, gèi cÇu… Tèn kÐm vµ t•¬ng ®èi phøc t¹p khi chuÈn bÞ hÖ ®µ gi¸o ®óc ®o¹n dÇm ®Çu mè s¸t trô T2  Ph•¬ng ¸n 2 : cÇu dµn thÐp nhịp đơn giản S¬ ®å kÕt cÊu: 3x84 m. Tæng chiÒu dµi cÇu tÝnh ®Õn ®u«i 2 mè lµ 252 m -CÊu t¹o dµn chñ: Chän s¬ ®å dµn chñ lµ lo¹i dµn thuéc hÖ tÜnh ®Þnh, cã 2 biªn song song, cã ®•êng xe ch¹y d•íi. Tõ yªu cÇu thiÕt kÕ phÇn xe ch¹y 8.0m nªn ta chän kho¶ng c¸ch hai tim dµn chñ lµ 8.0m. ChiÒu cao dµn chñ: ChiÒu cao dµn chñ chän s¬ bé theo kinh nghiÖm víi biªn song song: mlh nhÞp )4.812(84 10 1 7 1 10 1 7 1 chon h=10 m + ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu chän: hmc = 0.2m Víi nhÞp 84m ta chia thµnh 10 khoang giµn, chiÒu dµi mçi khoang d =8.40m Chän chiÒu cao dµn sao cho gãc nghiªng cña thanh dµn so víi ph•¬ng ngang 00 6045 , hîp lý nhÊt 00 5350 .Chän h = 10m 053 hîp lý. -CÊu t¹o hÖ dÇm mÆt cÇu: Chän 5 dÇm däc ®Æt c¸ch nhau 1.7m. ChiÒu cao dÇm däc s¬ bé chän theo kinh nghiÖm : mdhdng 56.084.0 15 1 10 1 chän hdng = 0.7m B¶n xe ch¹y kª tù do lªn dÇm däc. §•êng ng•êi ®i bé bè trÝ ë bªn ngoµi dµn chñ. CÊu t¹o hÖ liªn kÕt gåm cã liªn kÕt däc trªn, däc d•íi, hÖ liªn kÕt ngang. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 87 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 550 50 80001800 1800 550 6 5 0 9000 2% 2% 2%2% 1 2 0 0 267026602670 1 6 5 0 1 6 5 0 1630 2640 13602640 1 3 0 0 TL 1:125 mÆt c¾t ngang cÇu CÊu t¹o hÖ dÇm mÆt cÇu -CÊu t¹o mÆt cÇu: §é dèc ngang cÇu lµ 2% vÒ hai phÝa Líp phñ mÆt cÇu gåm 5 líp: Líp bª t«ng atfan: 7cm; Líp b¶o vÖ : 4cm; Líp phßng n•íc : 1cm; §Öm xi m¨ng : 3cm; Líp t¹o ®é dèc ngang : 1.0 - 12 cm -CÊu t¹o trô: Th©n trô gåm cét trô trßn ®•êng kÝnh 3 m BÖ mãng cao 2.5m, réng 8 m theo ph•¬ng ngang cÇu, 12m theo ph•¬ng däc cÇu vµ ®Æt d•íi líp ®Êt phñ (dù ®o¸n lµ ®•êng xãi chung) Dïng cäc khoan nhåi D1000 mm, mòi cäc ®Æt vµo, líp xÐt x¸m vµng chiÒu dµi cäc lµ 40m -CÊu t¹o mè: + D¹ng mè cã t•êng c¸nh ng•îc bª t«ng cèt thÐp +BÖ mãng cao 2.m, réng 5 m theo ph•¬ng ngang cÇu, 11 m theo ph•¬ng däc cÇu vµ ®Æt d•íi líp ®Êt phñ (dù ®o¸n lµ ®•êng xãi chung ) + Dïng cäc khoan nhåi D1000 mm, mòi cäc ®Æt vµo, líp xÐt x¸m vµng chiÒu dµi cäc lµ 30m Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 88 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 •u nh•îc ®iÓm -•u ®iÓm + TiÕn ®é thi c«ng nhanh do khèi l•îng c«ng x•ëng ho¸ nhiÒu. + KÕt cÊu cÇu vµ c«ng nghÖ thi c«ng hiÖn ®¹i phï hîp víi c«ng nghÖ thi c«ng hiÖn nay, kh«ng ¶nh h•ëng vµ phô thuéc vµo ®Þa h×nh, ®iÒu kiÖn th«ng thuyÒn. + Gi¸ thµnh x©y dùng t•¬ng ®èi thÊp. + Kh«ng cÇn mÆt b»ng thi c«ng réng do c¸c chi tiÕt hÇu hÕt d•îc chÕ t¹o t¹i nhµ m¸y. -Nh•îc ®iÓm + NhiÒu khe biÕn d¹ng, ®•êng ®µn håi gÉy khóc nªn mÆt cÇu kÐm ªm thuËn. + Cã nhiÒu trô trªn s«ng, h¹n chÕ th«ng tho¸ng dßng ch¶y vµ giao th«ng ®•êng thuû. + C«ng t¸c duy tu b¶o d•ìng ph¶i th•êng xuyªn liªn tôc, tèn kÐm do khÝ hËu cña ViÖt Nam cã ®é Èm cao. + Khi th«ng xe g©y nhiÒu tiÕng ån. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 89 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Ch•¬ng IV : tÝnh to¸n khèi l•îng a . ph•¬ng ¸n I : ThiÕt kÕ cÇu dÇm btct •st 3 NHÞP liªn tôc (70 + 110 + 70 ) m - S¬ ®å nhÞp: 70+110+70 (m) - Khæ cÇu: CÇu ®•îc thiÕt kÕ cho 2 lµn xe vµ 2 lµn ng•êi ®i K = 8+ 2x1,5 =11 m) - Tæng bÒ réng cÇu kÓ c¶ lan can vµ gi¶i ph©n c¸ch: B = 8 + 2x1,5 +2x0,5 + 2x0.25= 12.5(m) I. TÝnh to¸n s¬ bé khèi l•îng ph•¬ng ¸n kÕt cÊu nhÞp I_1. mÆt c¾t dÇm : 12500 3000 25 0 i = 2 %i = 2 % vut 30x30 vut 30x30 90 0 27 00 58 00 250250 500 15001500 8000 13 00 25 00 1600 25 0 2750 60 0 30 0 500 2500 H×nh 4.1: 1/2 mÆt c¾t ®Ønh trô vµ 1/2 mÆt c¾t gi÷a nhÞp DÇm hép cã tiÕt diÖn thay ®æi víi ph•¬ng tr×nh chiÒu cao dÇm theo c«ng thøc: 2 2 ( ) . p m m H h y x h L Trong ®ã: Hp = 5.8m; hm = 2.7m, chiÒu cao dÇm t¹i ®Ønh trô vµ t¹i gi÷a nhÞp. L : PhÇn dµi cña c¸nh hÉng L =( 110-2):2=54 m Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 90 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Thay sè ta cã: Y= ( 254 7.28.5 )x2 + 2.7 = 254 1.3 x2 + 2.7 BÒ dµy t¹i b¶n ®¸y hép t¹i vÞ trÝ bÊt kú c¸ch gi÷a nhÞp mét kho¶ng Lx ®•îc tÝnh theo c«ng thøc sau: 2 1 1 ( ) x x h h h h L L Trong ®ã: h2 , h1 : BÒ dµy b¶n ®¸y t¹i ®Ønh trô vµ gi÷a nhÞp L : ChiÒu dµy phÇn c¸nh hÉng Thay sè vµo ta cã ph•¬ng tr×nh bËc nhÊt: xx xLh 54 6.0 3,0  X¸c ®Þnh ph•¬ng tr×nh thay ®æi chiÒu dµy ®¸y dÇm - TÝnh to¸n t•¬ng tù ta cã ph•¬ng tr×nh thay ®æi chiÒu dµy ®¸y dÇm nh• sau : 9.000068.0 22 xy ViÖc tÝnh to¸n khèi l•îng kÕt cÊu nhÞp sÏ ®•îc thùc hiÖn b»ng c¸ch chia dÇm thµnh nh÷ng ®èt nhá (trïng víi ®èt thi c«ng ®Ó tiÖn cho viÖc tÝnh to¸n), tÝnh diÖn tÝch t¹i vÞ trÝ ®Çu c¸c nót, tõ ®ã tÝnh thÓ tÝch cña c¸c ®èt mét c¸ch t•¬ng ®èi b»ng c¸ch nh©n diÖn tÝch trung b×nh cña mçi ®èt víi chiÒu dµi cña nã. Ph©n chia c¸c ®èt dÇm nh• sau: + Khèi K0 trªn ®Ønh trô dµi 12 m , §èt hîp long nhÞp biªn vµ gi÷a dµi 2m + Sè ®èt trung gian n =12 ®èt, chiÒu dµi 3 ®èt ®Çu lµ 3m , 4 ®èt sau la 3.5m , 5 ®èt cuèi 5 m Tªn ®èt L®èt (m) §èt K0 12 §èt K1 3 §èt K2 3 §èt K3 3 §èt K4 3.5 §èt K5 3.5 §èt K6 3.5 §èt K7 3.5 §èt K8 5 §èt K9 5 §èt K10 5 §èt K11 5 §èt K12 5 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 91 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 01 03 I 02 302827262524 2221201918 29 17 23 31 32 k0 k0k1k2k3k4k5k6k7k9 k8k10k11k12 k1 k2 k3 k4 k5 k6 k7 k9k8 k10 k11 k12 11 1 04 06 07 08 09 10 12 13 14 15 16 05 TÝnh chiÒu cao ®¸y dÇm hép biªn ngoµi theo ®•êng cong cã ph•¬ng tr×nh lµ: Y1 = a1X 2 + b1 ma 00106.0 54 7.28.5 21 , b1 = 2,7m B¶ng 4.1 thø tù tiÕt diÖn a1 (m) b1 (m) x (m) h (m) 1 SOO 0.00106 2.7 54 5.80 2 so 0.00106 2.7 48 5.087 3 s1 0.00106 2.7 45 4.766 4 s2 0.00106 2.7 42 4.468 5 s3 0.00106 2.7 39 4.19.3 6 s4 0.00106 2.7 35.5 3.901 7 s5 0.00106 2.7 32 3.6.1 8 s6 0.00106 2.7 28.5 3.413 9 s7 0.00106 2.7 25 3.2.6 10 s8 0.00106 2.7 20 3.01 11 s9 0.00106 2.7 15 2.886 12 s10 0.00106 2.7 10 2.783 13 s11 0.00106 2.7 5 2.726 14 s12 0.00106 2.7 0 2.720 15 hl 0.00106 2.7 2 2.721 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 92 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 B¶ng tÝnh to¸n x¸c ®Þnh thÓ tÝch c¸c khèi ®óc hÉng S TT Tªn mÆt c¾t ChiÒu dµi ®èt (m) X (m) ChiÒu cao hép (m) ChiÒu dµy b¶n ®¸y (m) ChiÒu réng b¶n ®¸y (m) 1 SOO 54 54 5.80 0.90 5.00 2 so 48 48 5.087 0.76. 5.03 3 s1 45 45 4.766 0.7 5.06 4 s2 42 42 4.468 0.642 5.10 5 s3 39 39 4.19.3 0.589 5.14 6 s4 35.5 35.5 3.901 0.532 5.18 7 s5 32 32 3.6.1 0482 5.24 8 s6 28.5 28.5 3.413 0438 5.28 9 s7 25 25 3.2.6 0.400 5..34 10 s8 20 20 3.01 0364 5.38 11 s9 15 15 2.88.6 0.336 5.44 12 s10 10 10 2.78.3 0.316 5.50 13 s11 5 5 2.726 0.304 5.55 14 s12 0 0 2.720 0.304 5.60 15 hl 2 2 2.721 0304 5.66 +ThÓ tÝch = DiÖn tÝch trung b×nh x chiÒu dµi +Khèi l•îng = ThÓ tÝch x 2.5 T/ 3m (Träng l•îng riªng cña BTCT) STT Khèi ®óc DiÖn tÝch tb×nh ChiÒu dµi ThÓ tÝch Khèi l ưîng (m2) (m) (m3) (T) 1 1/2K0 12.7156 6 76.2936 190.734 2 K1 11.5044 3 34.5132 86.283 3 K2 10.9507 3 32.8521 82.1303 4 K3 10.4329 3 31.2987 78.2468 5 K4 9.95199 3.5 34.832 87.0799 6 K5 9.43857 3.5 33.035 82.5875 7 K6 8.97769 3.5 31.4219 78.5548 8 K7 8.57043 3.5 29.9965 74.9913 9 K8 8.21777 5 41.0889 102.722 10 K9 7.88263 5 39.4132 98.5329 11 K10 7.62091 5 38.1046 95.2614 12 K11 7.4333.9 5 37.167 92.9174 13 K12 7.32066 5 36.6033 91.5083 14 HL 7.028 2 14.056 35.14 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 93 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 11 Tæng cu¶ 8 ®èt ®óc 54 420.579 1051.45 12 KN(hîp long) 7.32066 2 14.6413 36.6033 13 KT(§óc trªn §G) 7.32066 14 102.489 256.223 14 Tæng tÝnh cho 70 537.709 1344.27 mét nhÞp biªn 15 Tæng tÝnh cho 110 855.799 2139.5 mét nhÞp gi÷a 110 m 16 Tæng tÝnh cho 250 2003.22 4828.04 toµn nhÞp liªn tôc VËy tæng thÓ tÝch bª t«ng dïng cho 3 nhÞp liªn tôc lµ: V1 =2003.21684m 3 Khèi l•îng cèt thÐp cho kÕt cÊu nhÞp (chän hµm l•îng cèt thÐp lµ 220 kg/m3 ): G = 2003.21684 x 0.22=417.11 (T) - Lùc tÝnh to¸n ®•îc theo c«ng thøc: Q= iii Q Trong ®ã: Qi = t¶i träng tiªu chuÈn i = hÖ sè t¶i träng i =1 hÖ sè ®iÒu chØnh hÖ sè t¶i träng ®•îc lÊy nh• sau: Lo¹i t¶i träng HÖ sè t¶i träng Lín nhÊt Nhá nhÊt T¶i träng th•êng xuyªn DC:cÊu kiÖn vµ c¸c thiÕt bÞ phô 1.25 0.90 DW: Líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých 1.5 0.65 Ho¹t t¶i:HÖ sè lµn m=1, hÖ sè xung kÝch (1+IM)=1.25 1.75 1.00 Träng l•îng líp phñ mÆt cÇu (tÝnh cho toµn cÇu) -Líp phñ mÆt cÇu gåm 4 líp: Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 94 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 + Bª t«ng asphan 5 cm + Líp b¶o vÖ (bª t«ng l•íi thÐp)3 cm + Líp phßng n•íc 2cm +Líp ®Öm t¹o dèc 2 cm + ChiÒu dµy trung b×nh cña líp phñ mÆt cÇu dtb = 12 cm vµ =2,25T/m3 - VËy träng l•îng líp phñ mÆt cÇu glp = 0,12 10.5 2.25= 2.835T/m - VËy thÓ tÝch líp phñ mÆt cÇu Vlp = 0,12 10.5 178 = 224.28 m 3 - Träng l•îng lan can: H×nh 4.3. CÊu t¹o lan can gl c = [(0.865x0.180)+(0.50-0.18)x0.075+0.050x0.255+0.535x0.050/2+(0.50- 0.230)x0.255/2]x2.5=0.6006 T/m ThÓ tÝch lan can: Vl c = 2x0.24x178 = 85.44(m 3) Cèt thÐp lan can: ml c = 0,15 85.44= 12.82 T(hµm l•îng cèt thÐp trong lan can vµ gê ch¾n b¸nh lÊy b»ng 150 kg/ m3) -Träng l•îng gê ch¾n : 20.0 30. 0 25.0 H×nh 4.4. CÊu t¹o gê ch¾n b¸nh Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 95 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Ggc=(0.2+0.25)0.3/2x2.5=0.1688 T/m ThÓ tÝch cña gê ch¾n b¸nh V = 2 (0.2+0.25)0.3/2 178 = 24.03 (m3) 1.2. KÕt cÊu nhÞp dÉn NhÞp dÉn gåm 5 dÇm tiÕt diÖn ch÷ T ®Þnh h×nh cã dÇm ngang víi chiÒu dµi L = 70 (m). + chiÒu cao H= 1,6(m). + bÒ dµy s•ên dÇm 0b = 20(cm) + bÒ dµy b¶n mÆt cÇu 20(cm) 2% 2% 800150 25 150 5050 1250 165 4x240.0 14540 20 20 145145 130 H×nh 4.5. MÆt c¾t ngang nhÞp dÉn Khèi l•îng dÇm nhÞp dÉn dµi 70 m - PhÇn nhÞp dÉn dïng kÕt cÊu nhÞp dÇm dµi 70 m. MÆt c¾t ngang gåm cã 5 dÇm, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm lµ 2,4m, chiÒu cao dÇm 1,6m. - ChiÒu dµi tÝnh to¸n lµ: Ltt =70m - DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang mét dÇm chñ: Fdc=0.2x2+4x(0.2x0.2/2)+0.2x1.2+0.6x0.25=0.87 m 2 - DiÖn tÝch dÇm ngang: Fdn=1.2x0.2=0.24 m 2 , dÇm dµi 8.8 m - DiÖn tÝch mèi nèi :Fmn=0.4x0.2=0.08 m 2 ThÓ tÝch bª t«ng 1 nhÞp lµ : V=5x0.87x70+4x0.08x70+0.24x8.8=329.011 (m 3 ) Tæng thÓ tÝch bª t«ng cho c¶ 2 nhÞp lµ: V = 2 x 329.012 = 658.024(m 3 Khèi l•îng cèt thÐp cho mét nhÞp dÉn s¬ bé (chän hµm l•îng cèt thÐp lµ 190 kg/m3 ): G = 658.024 x 0.19=125.02 (T) -Líp phñ mÆt cÇu gåm 4 líp: Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 96 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 + Bª t«ng asphan 5 cm + Líp b¶o vÖ (bª t«ng l•íi thÐp)3 cm + Líp phßng n•íc 2cm +Líp ®Öm t¹o dèc 2 cm + ChiÒu dµy trung b×nh cña líp phñ mÆt cÇu dtb = 12 cm vµ tb =2,25T/m3 - VËy träng l•îng líp phñ mÆt cÇu glp = 0,12 10.5 2.25= 2.835T/m - VËy thÓ tÝch líp phñ mÆt cÇu cho mét nhÞp dÉn lµ : Vlp = 0,12 10.5 70 = 88.2 m 3 Tæng khèi l•îng cña 2 nhÞp dÉn lµ : G=(329.011 x2.5+88.2x2.25+125.02)x2=2291.99 T II_ Khèi l•îng c«ng t¸c mè, trô II_1 CÊu t¹o mè, trô cÇu - Mè : Hai mè ®èi xøng, dïng lo¹i mè nÆng ch÷ U, b»ng BTCT t•êng th¼ng, ®Æt trªn nÒn mãng cäc btct . - B¶n qu¸ ®é : Hay b¶n gi¶m t¶i cã t¸c dông lµm t¨ng ®é cøng nÒn ®•êng khi vµo ®Çu cÇu, t¹o ®iÒu kiÖn cho xe ch¹y ªm thuËn, gi¶m t¶i cho mè ho¹t t¶i ®øng trªn l¨ng thÓ tr•ît. B¶n qu¸ ®é ®•îc ®Æt nghiªng 10%, mét ®Çu gèi kª lªn vai kª, mét ®Çu gèi lªn dÇm b»ng BTCT, ®•îc thi c«ng l¾p ghÐp. - Trô cÇu: Trô ®Æc BTCT, ®•îc ®Æt trªn nÒn mãng cäc btct 400 3500 15 00 15 00 74 00 0 20 00 8000 2x3000500 1800 31 00 6000 43 00 H×nh 4.3. CÊu t¹o mè M0 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 97 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 + Khèi l•îng mè cÇu : ThÓ tÝch t•êng c¸nh : Vtc = 2x[1.5x4.5 + 7.4x2.5 + 0.5x4.5x4.5]x0.5 = 35.38 (m 3)  ThÓ tÝch th©n mè : Vtmè=(1.5x4.3 + 0.3x3.1 )x11= 81.18(m 3)  ThÓ tÝch bÖ mè : VbÖmè = 2x8x12=192m 3)  Ta cã thÓ tÝch 1 mè : Vm=35.38+ 81.18 + 192= 308.56 (m 3)  Khèi l•îng hai mè : V = 308.56x 2 =617.12 3( )m S¬ bé chän hµm l•îng cèt thÐp trong mè 80 3/kg m Khèi l•îng cèt thÐp trong 2 mè lµ : mth= 0.08x 617.12 = 49.36T) + kÝch th•íc trô cÇu : 50 0 25 00 5500 18 50 0 25 00 3000 15 00 800014000 18 50 0 Khèi l•îng trô cÇu :  Khèi l•îng trô liªn tôc : Hai trô cã MCN gièng nhau nªn ta tÝnh gép c¶ hai trô T1 vµ T2  ThÓ tÝch th©n trô : Vth©n = 5.6x3x18.5 + 3x0.5x3.14x1 2x18.5 = 385.85 m3  ThÓ tÝch bÖ mãng trô : Vmãng = 14x2.5x8 = 280 m 3  Thể tích đá tảng : Vđt = 1.0 x 1.0 x 0.4 = 0.4 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 98 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001  ThÓ tÝch 1 trô : V= 385.85+280+0.4=666.25 m3  ThÓ tÝch 2 trô : V = 2x666.25= 1332.5m3 ThÓ tÝch BTCT trong c«ng t¸c trô cÇu: V =1332.5m3 S¬ bé chän hµm l•îng cèt thÐp th©n trô lµ 150 3/kg m , hµm l•îng thÐp trong mãng trô lµ 80 3/kg m Nªn ta cã : khèi l•îng cèt thÐp trong hai trô lµ :mthÐp = 2x(0.15x386.25 + 280x0.08) = 160.67 T III TÝnh to¸n sè cäc trong mãng mè vµ trô : III_1.1 tÝnh to¸n mè :  Do tÜnh t¶i Ta cã ®•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc lªn mè do tÜnh t¶i nh• h×nh vÏ: 70 1 TÜnh t¶i kÕt cÊu nhÞp dÉn ph©n bè ®Òu trªn nhÞp g1 =1.25x329.011 x2.5/70= 14.68 T/m - TÜnh t¶i líp phñ vµ lan can,gê ch¾n ph©n bè ®Òu trªn nhÞp g2 = 1.5 x 2.835+1.25x( 2x0.1688+ 2x0.6006) =6.176T/m - Tæng tÜnh t¶i ph©n bè ®Òu lµ: g= g1 + g2 = 14.68 + 6.176 =20.856 t/m - DiÖn tÝch ®•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc mè: = 35 m2 + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i nhÞp DCnhÞp = 35 14.68 = 513.8 T + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i b¶n th©n mè DCmè = 308.56x 2.5 x 1.25 = 964.25 T + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i líp phñ vµ lan ca DW = 35x 6.176 = 216.16 T  Do ho¹t t¶i - Do t¶i träng HL93 + ng•êi (LL + PL) LL = n.m. .(1+ 100 IM ).(Pi .yi )+ 1.75 (PL + WL) Trong ®ã: Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 99 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 n : Sè lµn xe , n = 2. m: HÖ sè lµn xe, m = 1. IM : Lùc xung kÝch (lùc ®éng ) cña xe, Theo 3.6.2.1.1 : HÖ sè t¶i träng, = 1.75 (1+ 100 IM ) = 1.25, víi IM = 25% Pi , yi :T¶i träng trôc xe, tung ®é ®•êng ¶nh h•ëng. : DiÖn tÝch ®•êng ¶nh h•ëng. + T¶i träng lµn (LL): T¶i träng lµn thiÕt kÕ gåm t¶i träng 9,3KN/m ph©n bè ®Òu theo chiÒu däc. +PL : T¶i träng ng•êi, 3 KN/m2 T¶i träng ng•êi bé hµnh ph©n bè däc trªn cÇu lµ PL = (1.5*3) = 4.5 KN/m=0.45 T/m + ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña nhÞp L = 70 m + §•êng ¶nh h•ëng ph¶n lùc vµ s¬ ®å xÕp xe thÓ hiÖn nh• sau: 70 0.93 T/M 1.2 1 11.0 T 11.0 T 0. 98 2 70 9.3 T/M 4.3 4.3 1 14.5T 14.5T 3.5 T 0. 93 8 0. 87 7 S¬ ®å xÕp t¶i lªn ®•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc mè Tõ s¬ ®å xÕp t¶i ta x¸c ®Þnh ®•îc ph¶n lùc gèi do ho¹t t¶i t¸c dông. - Víi tæ hîp HL-93K (xe t¶i thiÕt kÕ + t¶i träng ng•êi) LLHL-93K = 14.5 (1+0.938) + 3.5 0.877 +35 (2x0.45+0.93) = =95.22 T - Víi tæ hîp HL-93M (xe hai trôc + t¶i träng lµn) LLHL-93M = 11 (1+0.982) + 16.5 0.93 = 35.37 T LLmax = Max( LLHL-93K; LLHL-93M) = LLHL-93K = 95.22 T - Khi xÕp 2 lµn xe bÊt lîi h¬n ta cã ph¶n lùc lªn mè do ho¹t t¶i LL = 2 1 1.75 1.25 [14.5 (1+0.938)+3.5 0.877)]+1.75 35 2(0.45+0.93) = 310.073T Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 100 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Tæng t¶i träng t¸c dông lªn ®¸y ®µi P§¸y ®µi = 513.8 + 964.26+ 216.16 + 310.073=2104.28 T III.1.2 X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc t¹i mè: Dù kiÕn chiÒu dµi cäc lµ : 30 m -vËt liÖu : - Bª t«ng cÊp 30 cã fc’ =300 kg/cm2 - Cèt thÐp chÞu lùc AII cã Ra=2400kg/cm2 III.1.2.1 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Søc chÞu t¶i cña cäc D=1000mm Theo ®iÒu A5.7.4.4-TCTK søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµm cäc tÝnh theo c«ng thøc sau PV = .Pn . Víi Pn = C•êng ®é chÞu lùc däc trôc danh ®Þnh cã hoÆc kh«ng cã uèn tÝnh theo c«ng thøc : Pn = .{m1.m2.fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast}= 0,75.0.85{0,85. fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast} Trong ®ã : = HÖ sè søc kh¸ng, =0.75 m1,m2 : C¸c hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc. fc’ =30MPa: C­êng ®é chÞu nÐn nhá nhÊt cña bªt«ng fy =420MPa: Giíi h¹n ch¶y dÎo quy ®Þnh cña thÐp Ac: DiÖn tÝch tiÕt diÖn nguyªn cña cäc Ac=3.14x500 2=785000mm2 Ast: DiÖn tÝch cña cèt thÐp däc (mm 2). Hµm l•îng cèt thÐp däc th•êng hîp lý chiÕm vµo kho¶ng 1.5-3%. víi hµm l•îng 1.5% ta cã: Ast=0.015xAc=0.015x785000=11775mm 2 Chän cèt däc lµ 25, sè thanh cèt däc cÇn thiÕt lµ: N=11775/(3.14x252 /4)=24 chän 25 25 Ast=12265.625 mm 2 VËy søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµ: PV = 0.75x0,85x(0,85x30x (785000-12266)+ 420x12265.625) = 1585.10 3(N). Hay PV = 1585 (T). Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 101 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001  III.1.2.2 Theo ®Êt nÒn ChØ tiªu líp ®Êt Li (m) Zi (m) Ti (T/m2) SÐt x¸m ®en ch¶y dÎo 10.71 4 3.8 C¸t nhá chÆt võa 13 16 6.6 SÐt x¸m vµng: B = 0.4 6.29 8.9 2.5 Søc chÞu t¶i cña cäc khoan nhåi tÝnh theo c«ng thøc: P = k. m ( 1RiFb + U 2 Ti Li) Trong ®ã: m - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cäc trong ®Êt m = 1 k - HÖ sè ®ång nhÊt cña ®Êt k = 0,7 U – Chu vi tiÕt diÖn ngang cäc U = 3,14 m Ti - C•êng ®é tÝnh to¸n cña líp ®Êt thø i theo mÆt xung quanh cäc Li – ChiÒu dµy cña líp ®Êt thø i tiÕp xóc víi cäc (m) 1 - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®Êt d•íi mòi cäc 1 = 1 Ri - C•êng ®é chÞu t¶i cña ®Êt d•íi mòi cäc (dù kiÕn cäc dµi 30m nªn ®é s©u ch©n cäc lµ 30 m) ®Êt d•íi ch©n cäc lµ sÐt x¸m vµng B = 0,4 Ri = 300 T/m 2 2 - HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®Êt ë mÆt bªn cäc phô thuéc vµo ph•¬ng ph¸p t¹o lç 2 = 0,7( tra b¶ng ) c ._.dn P = 0,7.[1.300. 0,785 + 3,14.0,7(10.71*3.8+13*6.6+6.29*2.5)]=543.27T VËy P = Min (P®, Pvl) = 543.27 (T) X¸c ®Þnh sè l•îng cäc khoan nhåi cho mãng mè M1 Ph¶n lùc t¹i gèi do tæ hîp t¶i träng ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c•êng ®é I lµ: R§¸y ®µi =2104.28T C¸c cäc ®•îc bè trÝ trong mÆt ph¼ng sao cho kho¶ng c¸ch gi÷a tim c¸c cäc a 3d (d : §•êng kÝnh cäc khoan nhåi). Ta cã : Víi P =543.27 T VËy sè l•îng cäc s¬ bé lµ : nc = P R = 2x 543.27 2104.28 =8.49(cäc). Víi - HÖ sè kinh nghiÖm xÐt ®Õn lùc ngang vµ m«men =2 Dïng 12 cäc khoan nhåi Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 102 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 1 2 0 0 5 0 0 D=1 m 8000 3 0 0 0 1 2 0 0 0 2x3000=6000 1 5 0 0 III.2_. X¸c ®Þnh sè cäc t¹i trô T1 – T2 III.2.1 TÝnh to¸n trô :  Do tÜnh t¶i TÜnh t¶i kÕt cÊu nhÞp dÉn ph©n bè ®Òu trªn nhÞp g1 = 11070 4963.21391344.2729 .25,1 23.86T/m - TÜnh t¶i líp phñ vµ lan can,gê ch¾n ph©n bè ®Òu trªn nhÞp g2 = 1.5 x 2.835+1.25x( 2x0.1688+ 2x0.6006) =6.176 T/m Tæng tÜnh t¶i ph©n bè ®Òu lµ: g= g1 + g2 = 23.86 + 6.176 = 30.036T/m Ta cã ®êng ¶nh hëng ¸p lùc lªn trô do tÜnh t¶i nh h×nh vÏ(gÇn ®óng xem nh h×nh tam gi¸c): §êng ¶nh hëng ¸p lùc lªn trô T1 - DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng ¸p lùc gèi : =90m2 + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i nhÞp DCnhÞp = 90 23.86= 2147.4 T Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 103 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i b¶n th©n trô DCtrô = 666.25x2.5x 1.25 =2082.03 T + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i líp phñ vµ lan can DW = 90 6.176= 555.84T  Do ho¹t t¶i - Do t¶i träng HL93 + ngêi (LL + PL) LL = n.m. .(1+ 100 IM ).(Pi .yi )+ 1.75 (PL + W) Trong ®ã: n : Sè lµn xe , n = 2. m: HÖ sè lµn xe, m = 1 IM : Lùc xung kÝch (lùc ®éng ) cña xe, (Theo 3.6.2.1.1) : HÖ sè t¶i träng, = 1.75 (1+ 100 IM ) = 1.25, víi IM = 25% Pi , yi :T¶i träng trôc xe, tung ®é ®êng ¶nh hëng. : DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng. + T¶i träng lµn (LL): T¶i träng lµn thiÕt kÕ gåm t¶i träng 9,3KN/m ph©n bè ®Òu theo chiÒu däc. +PL : T¶i träng ngêi, 3 KN/m2 T¶i träng ngêi bé hµnh ph©n bè däc trªn cÇu lµ PL = (1.5*3) = 4.5 KN/m=0.45T/m - TÝnh ph¶n lùc lªn m« do ho¹t t¶i + ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña nhÞp L =126 m + §êng ¶nh hëng ph¶n lùc vµ s¬ ®å xÕp xe thÓ hiÖn nh sau:  Do ho¹t t¶i - Do t¶i träng HL93 + ngêi (LL + PL) LL = n.m. .(1+ 100 IM ).(Pi .yi )+ 1.75 (PL + W) Trong ®ã: n : Sè lµn xe , n = 2. m: HÖ sè lµn xe, m = 1 IM : Lùc xung kÝch (lùc ®éng ) cña xe, (Theo 3.6.2.1.1) : HÖ sè t¶i träng, = 1.75 (1+ 100 IM ) = 1.25, víi IM = 25% Pi , yi :T¶i träng trôc xe, tung ®é ®êng ¶nh hëng. : DiÖn tÝch ®êng ¶nh hëng. + T¶i träng lµn (LL): T¶i träng lµn thiÕt kÕ gåm t¶i träng 9,3KN/m ph©n bè ®Òu theo chiÒu däc. +PL : T¶i träng ngêi, 3 KN/m2 T¶i träng ngêi bé hµnh ph©n bè däc trªn cÇu lµ PL = (1.5*3) = 4.5 KN/m=0.45T/m - TÝnh ph¶n lùc lªn m« do ho¹t t¶i + ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña nhÞp L =180 m + §êng ¶nh hëng ph¶n lùc vµ s¬ ®å xÕp xe thÓ hiÖn nh sau: Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 104 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 4.3m 1 p=14.5Tp=3.5 T p=14.5T p=11Tp=11T 110 m 0.9380.877 0.989 70 m 4.3m 4.3m p=14.5Tp=3.5T p=14.5T 4.3m15m 1.2 m 0.82 0.780.83 S¬ ®å xÕp t¶i lªn ®êng ¶nh h•ëng ¸p lùc trô T1 Tõ s¬ ®å xÕp t¶i ta x¸c ®Þnh ®îc ph¶n lùc gèi do ho¹t t¶i t¸c dông. - Víi tæ hîp HL-93K (xe t¶i thiÕt kÕ + t¶i träng ngêi) LLHL-93K = 14.5 (1+0.938+0.82+0.78) + 3.5 (0.877 +0.83)+90 (2x0.45+0.93) = = 221.95 T - Víi tæ hîp HL-93M (xe hai trôc + t¶i träng lµn) LLHL-93M = 11 (1+0.989) + 90 0.93 = 105.58 T LLmax = Max( LLHL-93K; LLHL-93M) = LLHL-93K = 221.95 T - Khi xÕp 2 lµn xe bÊt lîi h¬n ta cã ph¶n lùc lªn mè do ho¹t t¶i LL = 2 1 1.75 1.25 [14.5 (1+0.938+0.782+0.78) + 3.5 (0.877+0.83)]+1.75 90x2 (0.45+0.93) =563.57 T VËy : P§¸y ®µi = 2147.4 + 2082.03 + 555.84 + 563.57= 5348.84T III.2.2. X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc t¹i trô:  Dù kiÕn chiÒu dµi cäc lµ : 40m -vËt liÖu : - Bª t«ng cÊp 30 cã fc’ =300 kg/cm2 - Cèt thÐp chÞu lùc AII cã Ra=2400kg/cm2 - III.2.2.1Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Søc chÞu t¶i cña cäc D=1000mm Theo ®iÒu A5.7.4.4-TCTK søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµm cäc tÝnh theo c«ng thøc sau Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 105 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 PV = .Pn . Pn = C•êng ®é chÞu lùc däc trôc danh ®Þnh cã hoÆc kh«ng cã uèn tÝnh theo c«ng thøc : Pn = .{m1.m2.fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast}= 0,75.0.85{0,85. fc’.(Ac - Ast) + fy.Ast} Trong ®ã : = HÖ sè søc kh¸ng, =0.75 m1,m2 : C¸c hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc. fc’ =30MPa: C•êng ®é chÞu nÐn nhá nhÊt cña bªt«ng fy =420MPa: Giíi h¹n ch¶y dÎo quy ®Þnh cña thÐp Ac: DiÖn tÝch tiÕt diÖn nguyªn cña cäc Ac=3.14x500 2=785000mm2 Ast: DiÖn tÝch cña cèt thÐp däc (mm 2). Hµm l•îng cèt thÐp däc th•êng hîp lý chiÕm vµo kho¶ng 1.5-3%. víi hµm l•îng 1.5% ta cã: Ast=0.015xAc=0.015x785000=11775mm 2 Chän cèt däc lµ 25, sè thanh cèt däc cÇn thiÕt lµ: N=11775/(3.14x252 /4)=24 chän 25 25 Ast=12265.625 mm 2 VËy søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµ: PV = 0.75x0,85x(0,85x30x (785000-12266)+ 420x12265.625) = 1585.10 3(N). Hay PV = 1585 (T). III.2.2.2 Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn: ChØ tiªu líp ®Êt Li (m) Zi (m) Ti (T/m2) C¸t nhá chÆt võa 14.7 18.6 7.5 SÐt x¸m vµng B = 0.4 25.3 29 11.9 Søc chÞu t¶i cña cäc khoan nhåi tÝnh theo c«ng thøc: P = k. m ( 1RiFb + U 2 Ti Li) Trong ®ã: m - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cäc trong ®Êt m = 1 k - HÖ sè ®ång nhÊt cña ®Êt k = 0,7 U – Chu vi tiÕt diÖn ngang cäc U = 3,14 m Ti - Cêng ®é tÝnh to¸n cña líp ®Êt thø i theo mÆt xung quanh cäc Li – ChiÒu dµy cña líp ®Êt thø i tiÕp xóc víi cäc (m) 1 - hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®Êt díi mòi cäc 1 = 1 Ri - Cêng ®é chÞu t¶i cña ®Êt díi mòi cäc (dù kiÕn cäc dµi 40m nªn ®é s©u ch©n cäc lµ 40 m) ®Êt díi ch©n cäc lµ sÐt dÎo cøng B = 0,4 Ri = 340 T/m 2 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 106 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 2 - HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®Êt ë mÆt bªn cäc phô thuéc vµo ph¬ng ph¸p t¹o lç 2 = 0,7( tra b¶ng ) c dn P = 0,7*[1*370*0,785 + 3,14*0,7(14.7*7.5+17x11.9)] = 960.78 T) VËy P = Min (P®, Pvl) = 960.78 (T) X¸c ®Þnh sè l•îng cäc khoan nhåi cho mãng trô T1 Ph¶n lùc t¹i gèi do tæ hîp t¶i träng ë tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é I lµ: P§¸y ®µi = 5348.84T C¸c cäc ®îc bè trÝ trong mÆt ph¼ng sao cho kho¶ng c¸ch gi÷a tim c¸c cäc a 3d (d : §êng kÝnh cäc khoan nhåi). VËy sè lîng cäc s¬ bé lµ : nc = x P R =2* 960.78 5348.84 = 12.87(cäc). Víi - HÖ sè kinh nghiÖm xÐt ®Õn lùc ngang vµ m«men =2  Dïng 15 cäc khoan nhåi 1 m bè trÝ thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. . 30 00 80 00 2x 30 00 =6 00 0 1000 4x3000=12000 14000 D=1 m Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 107 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 IV Tæng møc ®Çu t• ph•¬ng ¸n I TT H¹ng môc c«ng tr×nh §¬n vÞ Khèi l•îng §¬n gi¸ Thµnh tiÒn 1000 ® 1000 ® Tæng møc ®Çu t• pa I A+B+C 51484673.79 A, Gi¸ trÞ dù to¸n x©y l¾p I+II+III 49368865.28 I, KÕt cÊu phÇn trªn 1 BTCTnhÞp m. m3 312.444 8,000 2,499,552.00 2 BTCT nhÞp liªn tôc m 3 2003.216 8,000 11,813,920.00 3 Gèi dÇm liªn tôc C¸i 8 100,000 800,000.00 4 Gèi dÇm gi¶n ®¬n C¸i 20 8,000 160,000.00 5 Khe co gi·n m 48 2,000 96,000.00 6 Líp phßng n•íc m2 2928 100 292,800.00 7 Bªt«ng ¸t phan mÆt cÇu m 3 307.44 1,300 399,672.00 8 Bªt«ng lan can, gê ch¾n m3 150.06 1,000 150,060.00 9 èng tho¸t n•íc C¸i 18 150 2,700.00 10 §Ìn chiÕu s¸ng Cét 12 8,500 102,000.00 TængI 16,316,704.00 II, KÕt cÊu phÇn d•íi 1 Bª t«ng mè m3 853.58 800 509,936.00 2 Cèt thÐp mè T 49.36 8,000 404,720.00 3 Bª t«ng trô m3 1332.5 8000 1,224,320.00 4 Cèt thÐp trô T 160.67 8,000 1476000 5 Cäc khoan nhåi D100 m 1500 8,500 12,750,000.00 6 C«ng tr×nh phô trî % 20 1+2+3+4+5 3,157,795.20 TængII 18,946,771.20 I+II 35,263,475.20 III X©y l¾p kh¸c(%) % 20% 7052695.04 A=I+II+III 42316170.24 B, Chi phÝ kh¸c(%) 10% I+II 7052695.04 1 Kh¶o s¸t thiÕt kÕ,QLDA % 2 §Òn bï , gi¶i phãng mÆt b»ng % 3 Rµ ph¸ bom m×n % Tæng B 7052695.04 A+B 49368865.28 C, Chi phÝ dù phßng(%) % 5 A+B 2,115,808.51 D ChØ tiªu toµn bé 1 m2 cÇu 14,251.982 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 108 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 IV .1_ ph•¬ng ¸n thi c«ng s¬ bé: 1_ Thi c«ng mè cÇu B•íc 1 : San ñi mÆt b»ng - San ñi mÆt b»ng x©y dùng mè - §Þnh vÞ tim mè. - T¹o líp ®Öm B•íc 2 : §Þnh vÞ vµ thi c«ng cäc khoan nhåi - X¸c ®Þnh vÞ trÝ tim c¸c cäc t¹i mãng mè - Dùng gi¸ khoan , h¹ èng v¸ch thi c«ng cäc khoan nhåi - L¾p ®Æt hÖ thèng cung cÊp v÷a bentonit - Dïng m¸y khoan tiÕn hµnh khoan cäc - Lµm s¹ch hè khoan , h¹ lång thÐp, ®æ bª t«ng cäc B•íc 3 : §µo ®Êt hè mãng - Dïng m¸y xóc kÕt hîp víi thñ c«ng ®µo ®Êt hè mãng ®Õn cao ®é thiÕt kÕ. - §Æt m¸y b¬m hót n•íc hè mãng ®ång thêi ®Æt khung chèng cäc v¸n thÐp - Xö lý ®Çu cäc , uèn cèt thÐp ®Çu cäc B•íc 4: Thi c«ng bÖ mè, th©n mè, t•êng c¸nh , t•êng ®Çu - VÖ sinh, ®Çm chÆt ®¸y hè mãng, ®æ bª t«ng lãt dµy 10cm - L¾p ®Æt cèt thÐp, dùng v¸n khu«n, bæ bª t«ng bÖ mãng, dïng m¸y ®Ó b¬m bª t«ng - L¾p ®Æt cèt thÐp, dùng v¸n khu«n, bæ bª t«ng xµ mò, t•êng ®Ønh, t•êng c¸nh - B•íc 5 : Hoµn thiÖn mè - §¾p ®Êt sau mè, l¾p ®Æt b¶n dÉn, x©y ch©n khay, tø nãn. - Hoµn thiÖn mè cÇu. 2 _thi c«ng trô : B•íc 1 : §Þnh vÞ cäc khoan nhåi -L¾p ®Æt hÖ thèng cäc ®Þnh vÞ , x¸c ®Þnh vÞ trÝ tim trô, tim c¸c cäc t¹i mãng -L¾p dung gi¸ khoan , h¹ èng v¸ch thi c«ng cäc khoan nhåi B•íc 2 : Thi c«ng cäc khoan nhåi -L¾p ®Æt hÖ thèng cung cÊp v÷a bentonit vµ hÖ thèng th¶I mïn khi khoan cäc - Dïng m¸y khoan cäc ®Õn cao ®é thiÕt kÕ - Lµm s¹ch hè cäc , h¹ lång thÐp - §æ bª t«ng cäc B•íc 3 : Thi c«ng vßng v©y cäc v¸n -L¾p dung cäc v¸n thÐp lo¹i lassen b»ng gi¸ Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 109 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 - L¾p dung vµnh ®ai trong vµ vµnh ®ai ngoµi cäc v¸n - §ãng cäc ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ - L¾p ®Æt m¸y b¬m hót n•íc d¸y mãng B•íc 4 : Thi c«ng bÖ mãng -§æ bª t«ng bÞt ®¸y , hót n•íc trong hè mãng -§Ëp ®Çu cäc , uèn cèt thÐp ®Çu cäc , vÖ sinh hè mãng - L¾p ®Æt v¸n khu«n , l¾p cèt thÐp , ®æ bª t«ng bÖ mãng B•íc 5 : Thi c«ng th©n trô - Dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n th©n trô - Dïng m¸y b¬m ®æ bª t«ng th©n trô B•íc 6 : Hoµn thiÖn trô -Th¸o v¸n khu«n , ®µ gi¸o - THu giän c«ng tr•êng 3 Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp B•íc 1 : Thi c«ng khèi K0 trªn ®Ønh c¸c trô - TËp kÕt vËt t• phôc vô thi c«ng - L¾p dùng hÖ ®µ gi¸o më réng trô - Dù øng lùc c¸c bã c¸p trªn c¸c khèi K0 - L¾p ®Æt v¸n khu«n, cèt thÐp, ®æ bª t«ng khèi K0 - Cè ®Þnh c¸c khèi K0 vµ th©n trô th«ng qua c¸c thanh d• øng lùc - Khi bª t«ng ®¹t c•êng ®é, th¸o dì ®µ gi¸o më réng trô B•íc 2 : §óc hÉng c©n b»ng 1 .Thi c«ng c¸c ®èt tiÕp theo ®èi xøng qua trô - L¾p dùng c¸c cÆp xe ®óc c©n b»ng lªn c¸c khèi K0 - §æ bª t«ng c¸c ®èt ®óc trªn nguyªn t¾c ®èi xøng c©n b»ng qua c¸c trô - Khi bª t«ng ®ñ c•êng ®é theo quy ®Þnh, tiªn hµnh c¨ng kÐo cèt thÐp 2 . Thi c«ng ®èt ®óc trªn ®µ gi¸o - L¾p dung trô t¹m , ®µ gi¸o , v¸n khu«n - L¾p ®Æt cèt thÐp , èng gen - §æ bª t«ng - Khi bª t«ng ®¹t c•êng ®é , tiÕn hnµh c¨ng kÐo cèt thÐp d•l B•íc 3 : Hîp long nhÞp biªn - Di chuyÓn xe ®óc vµo vÞ trÝ ®èt hîp long, ®Þnh vÞ xe ®óc - C©n chØnh c¸c ®©u dÇm trªn mÆt b»ng vµ trªn tr¾c däc - Dùng c¸c thanh chèng t¹m, c¨ng c¸c thanh D¦L t¹m thêi Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 110 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 - Khi bª t«ng ®ñ c•êng ®é, tiÕn hµnh c¨ng kÐo cèt thÐp - B¬m v÷a èng ghen B•íc 4 : Hîp long nhÞp chÝnh - C©n chØnh c¸c ®©u dÇm trªn mÆt b»ng vµ trªn tr¾c däc - Dùng c¸c thanh chèng t¹m, c¨ng c¸c thanh D¦L t¹m thêi - Khi bª t«ng ®ñ c•êng ®é, tiÕn hµnh c¨ng kÐo cèt thÐp - B¬m v÷a èng ghen B•íc 5 : Hoµn thiÖn cÇu - Thi c«ng líp phñ , lan can , bé hµnh - Bè trÝ hÖ thèng tho¸t n•íc vµ hÖ thèng chiÕu s¸ng trªn cÇu Ph•¬ng ¸n 2: cÇu giµn thÐp - Khæ cÇu 8+2 1.5m - Dµn cã ®•êng biªn song song cã thanh ®øng thanh treo. - ChiÒu cao dµn H= 10 m. - ChiÒu réng khoang dµn d = 8.4 m. - Sè khoang dµn n = 10. - ThÐp hîp kim thÊp cã: + C•êng ®é chÞu lùc däc trôc Rt =2700kG/cm 2. + C•êng ®é chÞu nÐn khi uèn Ru =2800kG/cm 2. + Träng l•îng riªng =7.85 T/m3. - Kho¶ng c¸ch tim 2 dµn chñ :B = 8.4m. - ChiÒu dµi tÝnh to¸n dµn cÇu L = 84 m. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 111 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 50 H×nh 4.2 CÊu t¹o hÖ dÇm mÆt cÇu I.1. CÊu t¹o hÖ mÆt cÇu. -Líp phñ mÆt cÇu gåm 4 líp: + Bª t«ng asphan 5 cm + Líp b¶o vÖ (bª t«ng l•íi thÐp)3 cm + Líp phßng n•íc 2cm +Líp ®Öm t¹o dèc 2 cm + ChiÒu dµy trung b×nh cña líp phñ mÆt cÇu dtb = 12 cm vµ =2,25T/m3 II_1 CÊu t¹o mè trô : II_1.1 : KÝch th•íc c¬ b¶n : Mè M1 dïng lo¹i mè nhÑ: KÝch th•íc nh• sau : Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 112 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 20 00 1500 500 3000 5000 1000 15 00 40 00 15 00 55 00 5120 300 H×nh 4.3: CÊu t¹o mè Trô cÇu : KÕt cÊu giµn thÐp nhÞp ®¬n gi¶n cho träng l•îng b¶n th©n kh¸ nhá so víi c¸c lo¹i s¬ ®å kÕt cÊu kh¸c.Do vËy ®Ó tiÕt kiÖm vËt liÖu ,võa t¹o d¸ng thanh tho¸t cho kÕt cÊu nªn sö dông kÕt cÊu trô cét. 15 00 20 00 0 15 00 75 0 20 00 0 25 00 8000 25 00 12000 3000 4000 3000 350012000 1500 3000 500 50 0 20 00 1000 H×nh 4.4: CÊu t¹o Trô chÝnh Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 113 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 II_1.2. TÝnh to¸n khèi l•îng: + Khèi l•îng mè cÇu : Khèi l•îng t•êng c¸nh : Vtc = 2x[1.5x4 + 5.5x2.5 + 0.5x4x4]x0.5 =27.75(m 3)  Khèi l•îng th©n mè : Vtmè=(1.5x4 + 0.3x1.2 )x11 = 69.96 (m 3)  Khèi l•îng bÖ mè : VbÖmè = 2x5x12=120 (m 3)  Ta cã khèi l•îng mét mè : Vm=27.75 + 69.96+ 120= 217.71 (m 3)  Khèi l•îng hai mè : V = 253.65 x 2 = 507.3 3( )m S¬ bé chän hµm l•îng cèt thÐp trong mè 80 3/kg m Khèi l•îng cèt thÐp trong 2 mè lµ : mth= 0.08x217.71=17.41(T) + Khèi l•îng trô chÝnh :  Khèi l•îng th©n trô : Vth= 13x20.0x3+3.5x0.5x3.14x1x12 =680.52 ( m 3)  Khèi l•îng mãng trô : Vmt = 2.5x12x8 – 5.2125.05.0 2 1 xxxx =192(m3)  Khèi l•îng mò trô : Vxm=13x1.5x3.5 - 2(0,5 0,6 1.6 13)= 38.22 (m 3)  Khèi l•îng 1 trô lµ : V1tru = 680.52 + 192+ 38.22= 910.74 (m 3)  Khèi l•îng 2 trô lµ : V = 2 x 910.74= 1821.48( m3) ThÓ tÝch BTCT trong c«ng t¸c trô cÇu: V = 1821.48m3 S¬ bé chän hµm l•îng cèt thÐp th©n trô lµ 150 3/kg m , hµm l•îng thÐp trong mãng trô lµ 80 3/kg m Nªn ta cã : khèi l•îng cèt thÐp trong 1 trô lµ mth = 0.15x680.52 + 0.08x192 + 38.22x0.1 = 121.26 (T) Tæng l•îng cèt thÐp trong 2 trô lµ : 121.26x2 = 242.52T III_.Khèi l•îng c«ng t¸c kÕt cÊu nhÞp : S¬ ®å cÇu : 3x84 (m)  Träng l•îng líp phñ mÆt cÇu (tÝnh cho toµn cÇu) - Líp phñ mÆt cÇu: + Bª t«ng nhùa h¹t mÞn 7 cm + Líp b¶o vÖ (bª t«ng l•íi thÐp) 4 cm + Líp phßng n•íc 1cm + Líp ®Öm (t¹o dèc 2%, t¹o ph¼ng) 3cm Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 114 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 + ChiÒu dµy trung b×nh cña líp phñ mÆt cÇu dtb = 15 cm vµ tb =2,25T/m3 - VËy thÓ tÝch líp phñ mÆt cÇu Vlp = 0,15 10 180 =270 (m 3) - Cét lan can vµ tay vÞn lÊy: B¶ng 4.5 Träng l•îng cét lan can vµ tay vÞn 0,083 T/m Träng l•îng d¶i ®Òu cña cét lan can Pclc 0,013 T/m Träng l•îng d¶i ®Òu phÇn tay vÞn Ptv 0,07 T/m Vlc = 0,083 2 180 = 29.88 m 3 - Cèt thÐp lan can, tay vÞn: ml c = 0,1 29.88 = 2.988 T  Khèi l•îng giµn chñ : +KÕt cÊu dµn thÐp nhÞp 84 (m) (1 nhÞp). Träng l•îng trªn 1m2 cña kÕt cÊu ¸o ®•êng vµ phÇn bé hµnh s¬ bé chän: +Träng l•îng thÐp hÖ dÇm mÆt cÇu cã dÇm däc vµ dÇm ngang s¬ bé lµ 80 120(kg/m2) lÊy trung b×nh lµ 100(kg/m2). +Träng l•îng thÐp cña phÇn ng•êi ®i 40(kg/m2). Träng l•îng dµn chñ tÝnh theo c«ng thøc: ' (1 ) h o t lc t mc d t n k n g n g g a l R n a l Trong ®ã :  l : lµ nhÞp tÝnh to¸n cña giµn , l=84 m  ', ,h t tn n n : lµ c¸c hÖ sè v•ît t¶i ho¹t t¶i ,tÜnh t¶i vµ c¸c líp mÆt cÇu . Theo tiªu chuÈn 22TCN 272-05 : '1.75, 1.5, 1.25h t tn n n  R : lµ c•êng ®é tÝnh to¸n cña thÐp lµm dµn , R = 27000 ( 2/T m )  : lµ träng l•îng riªng cña thÐp , =7.85 ( 3/T m )  g mc : lµ träng l•îng mÆt cÇu vµ ®•êng ng•êi ®i . g mc = ( 0.15x10.5x84x2.25 + 0.083x2x84x2.5 ) /84 = 3.958 (T/m)  k 0 : lµ t¶i träng t•¬ng ®•¬ng cña tÊt c¶ c¸c ho¹t t¶i («t« + ng•êi) , kÓ c¶ hÖ sè ph©n bè ngang,hÖ sè lµn xe vµ hÖ sè xung kÝch.§•îc tÝnh theo c«ng thøc: Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 115 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 LNLNngNGTRHL qmgmqmgmmgq IM mk .... 100 1 930 Trong ®ã: - IM: lùc xung kÝch tÝnh theo phÇn tr¨m; IM=25% - m: hÖ sè lµn xe; v× cã 2 lµn nªn m=1 - nHL93, nng: sè lµn xe HL93 vµ sè lµn ng•êi ®i bé - qHL93, qng: t¶i träng «t« vµ ng•êi; qHL93=0,93 T/m, qng=0.3 T/m 2 - b: bÒ réng mét lµn ng•êi ®i bé; b=1.5m - mgTR , mgLN, mgNg : hÖ sè ph©n phèi ngang xe 3 trôc , lµn , ng•êi . 50 S¬ ®å ®Æt t¶i x¸c ®Þnh hÖ sè ph©n phèi ngang giµn chñ Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 116 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 - mgNG= wNG= ( n PT xB yy ) 2 = (1.238 + 1.050)x1.5/2 = 1.716 - mgTR = mgLN = 0.5x(y1 + y2 + y3 + y4 ) = 0.5x( 0.863+0.637+0.488+0.262) = 1.125 - Ko = 1 x (1+0.25) x 1.125 x 0.49 + 1.125 x 0.93 + 1.716 x 0.3x2 = 2.76 (T/m)  a : lµ c¸c hÖ sè ®Æc tr•ng träng l•îng cho kÕt cÊu dµn nhÞp gi¶n ®¬n : a = 3.5  : lµ hÖ sè tÝnh ®Õn träng l•îng cña hÖ liªn kÕt , lÊy =0.1 Thay sè vµo c«ng thøc tÝnh träng l•îng 1 dµn chñ : 845.3) )1.01(845.35.1 85.7 27000 6175.225.1958.35.176.275.1 ( xx xxx xxx gd =1.51(T/m) Träng l•îng dµn ®•îc nh©n víi hÖ sè cÊu t¹o c = 1.8 VËy träng l•îng thùc tÕ tÝnh cho toµn bé dµn trªn 1m dµi lµ: Gd= 1.8x1.5x2 = 5.4(T/m) Träng l•îng hÖ liªn kÕt : Glk=0.1xGd=0.1x5.4= 0.54 (T/m) Träng l•îng 1 giµn thÐp ( giµn chñ + hÖ liªn kÕt ) / m dµi cÇu : G = (Gd + Glk)= (5.4+ 0.54 )= 5.94 (T/m) Träng l•îng giµn thÐp cho 1 nhÞp lµ : G=5.94 x84 =498.96(T) IV_.TÝnh to¸n s¬ bé sè l•îng cäc trong mãng : TÝnh to¸n s¬ bé sè l•îng cäc trong mãng cho mè vµ trô b»ng c¸ch x¸c ®Þnh c¸c t¶i träng t¸c dông lªn ®Çu cäc, ®ång thêi x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc. Tõ ®ã s¬ bé chän sè cäc vµ bè trÝ cäc. IV.1. X¸c ®Þnh sè cäc trong mè M1 :  X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn ®¸y mè - Lùc tÝnh to¸n ®•îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: i i iQ y Q Trong ®ã: Qi = T¶i träng tiªu chuÈn i iy : HÖ sè ®iÒu chØnh vµ hÖ sè t¶i träng - HÖ sè t¶i träng ®•îc lÊy theo b¶ng 3.4.1-2 (22TCN272-05) Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 117 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001  Do tÜnh t¶i : - TÜnh t¶i líp phñ vµ lan can ph©n bè ®Òu trªn nhÞp g2 = 1.5 x (0.15 10.5 2.25 + 2 0.083 2.4) = 5.913 T/m Ta cã ®•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc lªn mè do tÜnh t¶i nh• h×nh vÏ: 84 H×nh 4.7: §•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc lªn mè M0 - DiÖn tÝch ®•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc mè: w=42 m2 + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i b¶n th©n giµn thÐp DCnhÞp = 0.5 84 5.94 = 249.48(T) + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i líp phñ vµ lan can : DW = 0.5 84 x 5.913 = 248.35 (T) - Tæng tÜnh t¶I nhÞp t¸c dông lªn mè : Ptt = 249.48+ 248.35 = 497.83 T + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i b¶n th©n mè : Pmè = 497.83 x 2.4 x 1.25 = 1493.49 ( T)  Do ho¹t t¶i - TÝnh ph¶n lùc lªn mè do ho¹t t¶i + ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña nhÞp L =84 m + §•êng ¶nh h•ëng ph¶n lùc vµ s¬ ®å xÕp xe thÓ hiÖn nh• sau: Tæ hîp ho¹t t¶i 1 : xe 3 trôc + t¶i träng lµn : 1 .5 0.94 8 0.89 7 3.5 84 .3 4.3 1 14.5 0.93T/M Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 118 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 LL1 = 14.5 (1+0.948) + 3.5 0.897 +42 (0.9+0.93) = 108.24T + Tæ hîp ho¹t t¶i 2 : xe 2 trôc + t¶I träng lµn : LL2 = 11 (1+0.986) + 42 0.93 = 60.91T 84 0.93T/M 1.2 1 11.0 11.0 0.98 6 LL2 = 11 (1+0.986) + 42 0.93 = 60.91T + VËy ho¹t t¶i t¸c dông lªn mè : LL= max ( LL1, LL2 ) = 108.24T - Khi xÕp 2 lµn xe bÊt lîi h¬n ta cã ph¶n lùc lªn mè do ho¹t t¶i LL = 2 1 1.75 1.25 [14.5 (1+0.48) + 3.5 0.897 ]+1.75 42 2 x(0.45+0.93) = 242.13 T + Tæng t¶i träng t¸c dông lªn mè : P = Ptt + Pmè + LL = 497.83 + 1493.49+ 242.13 =2233.45T - Sè l•îng cäc trong mè : Nc= x cäcP P = 1.5x 27.543 45.2233 = 6.58cäc => chän 8 cäc khoan nhåi D= 1 m 3000 1000 4 0 0 0 1 5 0 0 5 0 0 5000 5 0 0 0 5 0 0 5 0 0 1 2 0 0 0 3 0 0 0 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 119 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 IV_2. X¸c ®Þnh sè cäc t¶i trô T1 –T2 T¶i träng t¸c dông lªn trô T1: T¶i träng th•êng xuyªn: (DC , DW) - Gåm träng l•îng b¶n th©n trô vµ träng l•îng kÕt cÊu nhÞp: - Träng l•îng b¶n th©n trô: Ptrô = 2.4 Vtrô 1.25= 910.74 x 1.25x2.4 = 2732.22 (T) - Träng l•îng kÕt cÊu nhÞp(HÖ dÇm mÆt cÇu, kÕt cÊu b¶n mÆt cÇu, líp phñ, lan can, gê ch¾n):  Do tÜnh t¶i - TÜnh t¶i líp phñ vµ lan can ph©n bè ®Òu trªn nhÞp g2 = 1.5 x (0.15 10.5 2.25 + 2 0.083 2.4) = 5.913 T/m Ta cã ®•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc lªn trô do tÜnh t¶i nh• h×nh vÏ: 84 84 1 H×nh 4.11: §•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc lªn trô T1 - DiÖn tÝch ®•êng ¶nh h•ëng ¸p lùc gèi: W =34m2 + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i nhÞp giµn : DCnhÞp = 0.5 164 3.42 = 280.44 ( T) + Träng l•îng b¶n th©n trô : DCtrô = 910.74 x 1.25x2.4 = 2732.22 (T) + Ph¶n lùc do tÜnh t¶i líp phñ vµ lan can : DW = 0.5 x 164 5.913 = 484.86 T  Do ho¹t t¶i : + Tæ hîp ho¹t t¶i 1 : xe 3 trôc + t¶i träng lµn : LL1 = 14.5 (1+0.948) + 3.5 0.948 +84 (0.9+0.93) = 185.28T 4.34.3 14.514.5 3.5 0.94810.948 0.93T/M 84 84 + Tæ hîp ho¹t t¶i 2 : 2 xe 3 trôc + t¶i träng lµn : LL2 = 2x1x1.75 x1.25 x(14.5 (1+0.948+0.77 + 0.719 ) + 3.5 (0.948 + 0.667)) +84x2 x1.75x(0.45+0.93) = 648.45T Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 120 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 84 84 0.93 T/m 4.34.3 14.514.5 3.5 10.948 0.948 4.34.3 14.514.5 3.5 0.7190.77 0.667 15 + Tæ hîp ho¹t t¶i 3 : 1 xe 2 trôc + t¶i träng lµn : LL3 = 11 (1+0.985) + 84 0.93 = 91.05T 0.9851 11.011.0 1.2 84 84 0.93 T/m + Ho¹t t¶I t¸c dông lªn trô : LL= max ( LL1, LL2,LL3 ) = 648.45 (T) Tæng t¶i träng t¸cdông lªn trô : P=280.44 + 2732.22 + 484.36 + 648.45 = 4145.47 (T) Sè l•îng cäc trong trô : Nc= x cäcP P = 2x 78.960 47.4145 =10.35 cäc VËy chän sè cäc trong mãng trô lµ 12 cäc khoan nhåi D=1m 12000 80 00 0 2x 30 00 3000 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 121 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 V.LËp tæng møc ®Çu t• Tæng møc ®Çu t• ph•¬ng ¸n II TT H¹ng môc c«ng tr×nh §¬n vÞ Khèi l•îng §¬n gi¸ Thµnh tiÒn 1000 ® 1000 ® Tæng møc ®Çu t• pa III A+B+C 52901057.17 A Gi¸ trÞ dù to¸n x©y l¾p I+II+III 50727041.12 I KÕt cÊu phÇn trªn 1 Ba nhÞp giµn thÐp T 948 25,000 20,280,000.00 2 Bªt«ng lan can,gê ch¾n m3 157.2 1,000 157,200.0 3 Bªt«ng ¸t phan mÆt cÇu m3 302.4 1,300 393,120.00 4 Gèi cÇu thÐp C¸i 12 100,000 1,200,000.00 5 Khe co gi·n m 53.6 2,000 107,200.00 6 Líp phßng n•íc m2 2,952 100 295,200.00 7 HÖ thèng chiÕu s¸ng Cét 12 8,500 102,000.00 8 èng tho¸t n•íc C¸i 18 150 2,700.00 TængI 22,537,420.00 II KÕt cÊu phÇn d•íi 1 Bª t«ng mè m3 507.3 800 491,024.00 2 Cèt thÐp mè T 17.41 8,000 139,280.00 3 Bª t«ng trô m3 1821.48 1,000 18214800.00 4 Cèt thÐp trô T 52.93 8,000 423,440.00 5 Cäc khoan nhåi D100 m 1120 8,500 9,520,000.00 6 C«ng tr×nh phô trî % 20 2,282,696.80 TængII 13,696,180.80 I+II 36,233,600.80 III X©y l¾p kh¸c(%) % 20% 7246720.16 A=I+II+III 43480320.96 B, Chi phÝ kh¸c(%) 20% I+II 7246720.16 1 Kh¶o s¸t thiÕt kÕ,QLDA % 2 §Òn bï , gi¶i phãng mÆt b»ng % 3 Rµ ph¸ bom m×n % Tæng B 7246720.16 A+B 50727041.12 C, Chi phÝ dù phßng(%) % 5 A+B 2,174,016.05 D ChØ tiªu toµn bé 1 m 2 cÇu 13.308.75 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 122 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 VI_ph•¬ng ¸n thi c«ng s¬ bé 1.Thi c«ng mè cÇu B•íc 1 : San ñi mÆt b»ng - San ñi mÆt b»ng x©y dùng mè - §Þnh vÞ tim mè. - T¹o líp ®Öm B•íc 2 : §Þnh vÞ vµ thi c«ng cäc khoan nhåi - X¸c ®Þnh vÞ trÝ tim c¸c cäc t¹i mãng mè - Dùng gi¸ khoan , h¹ èng v¸ch thi c«ng cäc khoan nhåi - L¾p ®Æt hÖ thèng cung cÊp v÷a bentonit - Dïng m¸y khoan tiÕn hµnh khoan cäc - Lµm s¹ch hè khoan , h¹ lång thÐp, ®æ bª t«ng cäc B•íc 3 : §µo ®Êt hè mãng - Dïng m¸y xóc kÕt hîp víi thñ c«ng ®µo ®Êt hè mãng ®Õn cao ®é thiÕt kÕ. - §Æt m¸y b¬m hót n•íc hè mãng ®ång thêi ®Æt khung chèng cäc v¸n thÐp - Xö lý ®Çu cäc , uèn cèt thÐp ®Çu cäc B•íc 4: Thi c«ng bÖ mè, th©n mè, t•êng c¸nh , t•êng ®Çu - VÖ sinh, ®Çm chÆt ®¸y hè mãng, ®æ bª t«ng lãt dµy 10cm - L¾p ®Æt cèt thÐp, dùng v¸n khu«n, bæ bª t«ng bÖ mãng, dïng m¸y ®Ó b¬m bª t«ng - L¾p ®Æt cèt thÐp, dùng v¸n khu«n, bæ bª t«ng xµ mò, t•êng ®Ønh, t•êng c¸nh B•íc 5 : Hoµn thiÖn mè - §¾p ®Êt sau mè, l¾p ®Æt b¶n dÉn, x©y ch©n khay, tø nãn. - Hoµn thiÖn mè cÇu. 2 .thi c«ng trô : B•íc 1 : §Þnh vÞ cäc khoan nhåi -L¾p ®Æt hÖ thèng cäc ®Þnh vÞ , x¸c ®Þnh vÞ trÝ tim trô, tim c¸c cäc t¹i mãng -L¾p dung gi¸ khoan , h¹ èng v¸ch thi c«ng cäc khoan nhåi B•íc 2 : thi c«ng cäc khoan nhåi -L¾p ®Æt hÖ thèng cung cÊp v÷a bentonit vµ hÖ thèng th¶I mïn khi khoan cäc - Dïng m¸y khoan cäc ®Õn cao ®é thiÕt kÕ - Lµm s¹ch hè cäc , h¹ lång thÐp - §æ bª t«ng cäc Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 123 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 B•íc 3 : Thi c«ng vßng v©y cäc v¸n -L¾p dung cäc v¸n thÐp lo¹i lassen b»ng gi¸ - L¾p dung vµnh ®ai trong vµ vµnh ®ai ngoµi cäc v¸n - §ãng cäc ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ - L¾p ®Æt m¸y b¬m hót n•íc d¸y mãng B•íc 4 : Thi c«ng bÖ mãng - §æ bª t«ng bÞt ®¸y , hót n•íc trong hè mãng - §Ëp ®Çu cäc , uèn cèt thÐp ®Çu cäc , vÖ sinh hè mãng - L¾p ®Æt v¸n khu«n , l¾p cèt thÐp , ®æ bª t«ng bÖ mãng B•íc 5 : Thi c«ng th©n trô - Dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n th©n trô - §ïng m¸y b¬m ®æ bª t«ng th©n trô B•íc 6 : Hoµn thiÖn trô - Th¸o v¸n khu«n , ®µ gi¸o - Thu giän c«ng tr•êng 3.Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp B•íc 1 : Giai ®o¹n chuÈn bÞ - TËp kÕt vËt t• phôc vô thi c«ng - L¾p dùng hÖ ®µ gi¸o, tru t¹m phôc vô thi c«ng nhÞp gÇn bê B•íc 2 : L¾p dùng c¸c khoang trªn dµn gi¸o, trô t¹m - L¾p 4 khoang ®Çu tiªn trªn dµn gi¸o lµm ®èi träng - Dïng hÖ c¸p neo kÕt cÊu vµo mè - Chªm, chÌn chÆt c¸c gèi di ®éng - Dïng cÈu ch©n cøng l¾p hÉng c¸c khoang cßn l¹i cña nhÞp. C¸c thanh dµn ®•îc chë ra vÞ trÝ l¾p hÉng b»ng hÖ ray B•íc 3: Hîp long nhÞp gi÷a B•íc 4 : Hoµn thiÖn cÇu - Th¸o bá c¸c thanh liªn tôc ho¸ kÕt cÊu nhÞp - Th¸o bá c¸c nªm chÌn c¸c gèi di ®éng, c¸c chi tiÕt neo kÕt cÊu vµo mè trô - L¾p dùng hÖ b¶n mÆt cÇu - Thi c«ng líp phñ mÆt cÇu Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I I: thiÕt kÕ Kü THUËT GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 124 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 - Thi c«ng lan can, hÖ thèng tho¸t n•íc, lan can ng•êi ®i bé - Thi c«ng 10m ®•êng 2 ®Çu mè - Hoµn thiÖn toµn cÇu, thu dän c«ng tr•êng, thanh th¶i lßng s«ng V.II SO SÁNH CÁC PHƢƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN V.II1 Phƣơng án cầu BTCT ƢST nhịp liên tục VII.1.1 •u nh•îc ®iÓm - •u ®iÓm + D¸ng cÇu ®Ñp, phï hîp víi c¶nh quan kiÕn tróc thµnh phè. + V•ît ®•îc nhÞp lín, cã øng dông c¸c tiÕn bé khoa häc kü thuËt. + KÕt cÊu hiÖn ®¹i, phï hîp víi c«ng nghÖ thi c«ng hiÖn nay, phï hîp víi xu thÕ ph¸t triÓn cña ngµnh cÇu, ®¶m b¶o giao th«ng ®•êng thuû tèt. + Kh¾c phôc ®•îc c¸c nh•îc ®iÓm cña cÇu thÐp. CÇu BTCT b¶o d•ìng Ýt h¬n rÊt nhiÒu so víi cÇu thÐp. + MÆt b»ng cÇu th«ng tho¸ng. + Ýt khe biÕn d¹ng, ®•êng xe ch¹y lµ ®•êng cong tr¬n nªn xe ch¹y ªm thuËn. + TËn ._.- THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 -0.0035 0.016 7 25 -0.0065 0.056 6.8 24.5 -0.0038 0.006 7 24.8 Tính Vc và Vs Chọn thép ngang là thanh 25 có 2 lớp trên một sƣờn có diện tích Av = 503 mm 2, cự ly giữa các thanh thép ngang là s = 200 mm. Dựa vào kết quả tính các thông số thành phần để tính Vc và Vs. vvcc dbfV '083.0 (5.8.3.3-3) s ggdfA V vyv s sincotcot (5.8.3.3-4) Kết quả tính toán nhƣ sau: Do Q max Tiết diện AV mm 2 fy MPa dV mm bV mm rad rad s mm Vs KN Vc KN 3 628.4 1674 2495 1000 1.57 0.436 200 2.82E+07 1.01E+06 17 628.4 1674 5482 1000 1.57 0.436 200 6.19E+07 2.23E+06 31 628.4 1674 2514 1000 1.57 0.436 200 2.84E+07 1.02E+06 Do Q min Tiết diện AV mm 2 fy MPa dV mm bV mm rad  rad s mm Vs KN Vc KN 3 628.4 1674 2494.8 1000 1.57 0.436 200 2.82E+07 1.01E+06 17 628.4 1674 5481.8 1000 1.57 0.436 200 6.19E+07 2.23E+06 31 628.4 1674 2514.4 1000 1.57 0.436 200 2.84E+07 1.02E+06 V.4.2.4. Tính sức kháng danh định của tiết diện . Theo công thức đã nêu ở trên để tính Vn. pvvc psc n Vdbf VVV V '25.0 min Kiểm tra theo công thức : nu VV Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 270 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Do Q max Tiết diện Vc (KN) Vs (KN) Vc+Vs+Vp (KN) 0.25f’cbVdV (KN) Vn (KN) Vn (KN) VU (KN) VU < VN 3 1.01E+06 2.82E+07 2.92E+07 3.12E+07 2.92E+07 2.63E+07 7.92E+04 Đạt 17 2.23E+06 6.19E+07 6.41E+07 6.85E+07 6.41E+07 5.77E+07 1.19E+07 Đạt 31 1.02E+06 2.84E+07 2.94E+07 3.14E+07 2.94E+07 2.65E+07 1.14E+06 Đạt Do Q min Tiết diện Vc (KN) Vs (KN) Vc+Vs+Vp (KN) 0.25f’cbVdV (KN) VN (KN) VN (KN) VU (KN) VU < VN 3 1.01E+06 2.82E+07 2.92E+07 3.12E+07 2.92E+07 2.63E+07 1.43E+06 Đạt 17 2.23E+06 6.19E+07 6.41E+07 6.85E+07 6.41E+07 5.77E+07 1.08E+07 Đạt 31 1.02E+06 2.84E+07 2.94E+07 3.14E+07 2.94E+07 2.65E+07 4.90E+05 Đạt Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 271 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 XVI. CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN TRỤ CẦU Tên trụ tính toán: T1 Loại trụ thân đặc bêtông cốt thép không dự ứng lực, trên nền móng cọc khoan nhồi. Quy trình tính toán: theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 I. Kích thƣớc hình học của trụ. 2 5 0 0 3000 1 5 0 0 3 0 0 0 800014000 8 0 0 0 2 x3 0 0 0 = 6 0 0 0 1000 4x3000=12000 14000 1 8 5 0 0 5 0 0 2 5 0 0 5500 1 8 5 0 0 D=1 m II. Tải trọng và các tổ hợp tải trọng. *Tải trọng Trong phạm vi đồ án, phần tính toán trục cầu xem xét đến các loại tải trọng sau: Tải trọng kết cấu phần trên DC1 Tải trọng lớp phủ mặt cầu DW Tải trọng lan can DB Tải trọng bản thân trụ DC Tải trọng hoạt tải xe thiết kế LL Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 272 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Tải trọng bộ hành PL Lực xung kích M Lực hãm xe BR Tải trọng gió WS Lực va tàu CV Áp lực nƣớc WA *Tổ hợp tải trọng Tổ hợp tải trọng xem xét đến các tổ hợp tải trọng với các hệ số tải trọng sau: TTGH Hệ số tải trọng i DC LL , BR , PL DW WA WS WL CV Cƣờng độ I 1.25 1.75 1.50 1.00 Sử dụng 1.00 1.00 1.00 1.00 0.30 1.00 III. Xác định các tải trọng tác dụng lên trụ. Tính toán tải trọng tác dụng lên 2 mặt cắt: đỉnh và đáy bệ móng. III.1. Tĩnh tải tác dụng lên trụ Tĩnh tải tác dụng lên trụ có thể chia thành các tải trọng nhƣ sau:  a) Tĩnh tải phần 1: Tĩnh tải nhịp phần 1 bao gồm trọng lƣợng bản thân của toàn bộ kết nhịp dầm. (DC1) Giá trị này ta lấy kết quả xuất từ MIDAS (reaction) tại vị trí trụ. NDC1 = 26084.1 (KN).  b) Tĩnh tải phần 2: Tĩnh tải nhịp phần 2 bao gồm toàn bộ trọng lƣợng bản thân của các lớp phủ mặt cầu, lan can, cũng nhƣ một số thiết bị, công trình phục vụ trên cầu. (DW và DB) Giá trị này ta lấy kết quả xuất từ MIDAS (reaction) tại vị trí trụ. NDW = 2708.9 (KN). NDB = 1048.7 (KN). c) Tĩnh tải bản thân trụ DC: Bao gồm toàn bộ tải trọng bản thân của kết cấu trụ cũng nhƣ của bệ móng. Công thức xác định: Pi = Vi i Trong đó: + Pi : tải trọng bản thân thành phần thứ i của trụ Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 273 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 + Vi : thể tích khối thành phần thứ i của trụ + i : trọng lƣợng riêng tƣơng ứng thành phần thứ i. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 274 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Bảng tính tĩnh tải các thành phần trụ STT Hạng mục Thể tích (m 3 ) Trọng lƣợng (KN) Lực tác dụng (KN) Tại đỉnh bệ móng Tại đáy Bệ móng 1 Bệ trụ 280 6720 0 6720 2 Thân trụ 385.85 9260.4 9260.4 9260.4 3 Đá kê gối cầu 0.40 9.6 9.6 9.6 Tổng cộng DC 666.25 15990 9270 15990 III.2. Hoạt tải tác dụng lên trụ a) Theo phƣơng dọc cầu. Gồm : - Tải trọng ngƣời: qng= 3x1.5=4.5 KN/m 2 - Hoạt tải xe HL93 Để tính toán phản lực tại gối ta chạy MIDAS và lấy giá trị Reaction tại gối ta đang xét. * Đƣờng ảnh hƣởng phản lực do tải trọng ngƣời: 4.5KN/M2 * Đƣờng ảnh hƣởng phản lực do tải trọng 2 xe 3 trục: 145 145145 145 3535 Số làn thiết kế……………………………………. . n = 2 + Giá trị hoạt tải xe HL93 trên đỉnh trụ :……….........NLL = 2828 (KN). Giá trị tải trọng ngƣời :…………………………...Nlan = 650.2 (KN). Tổng tải tác dụng lên trụ do hoạt tải :……….........N = 3478.2 (KN). b) Theo phƣơng ngang cầu Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 275 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 0.45 KN/m2 72. 5 k n 72. 5 k n 72. 5 k n 72. 5 k n 4750 1150 1300 12500 1500 Trọng tâm của xe cách tim cầu là: 1.30 m, trọng tâm của tải trọng làn cách tim cầu 1.15 m Trọng tâm của hoạt tải cách tim cầu là 7.51.35.724 15.17.51.33.15.724 1.29 m. Trọng tâm tải trọng ngƣời cách tim cầu là : 4.75 m III.3. Tải trọng hãm xe: - Đƣợc lấy theo điều 3.6.4 (22TCN 272-05) - Lực hãm xe đựơc truyền từ kết cấu trên xuống trụ qua gối đỡ. Tuỳ theo từng loại gối cầu và dạng liên kết mà tỉ lệ truyền của lực ngang xuống trụ khác nhau. Do các tài liệu tra cứu không có ghi chép về tỉ lệ ảnh hƣởng của lực ngang xuống trụ nên khi tính toán, lấy tỉ lệ truyền bằng 100%. - Lực hãm đƣợc lấy bằng 25% trọng lƣợng của các trục xe tải hay xe hai trục thiết kế cho mỗi làn đƣợc đặt trong tất cả các làn thiết kế đƣợc chất tải theo điều 3.6.1.1.1 và coi nhƣ đi cùng một chiều. Các lực này đƣợc coi nhƣ tác dụng theo chiều nằm ngang cách phía trên mặt đƣờng 1800mm theo cả hai chiều dọc để gây ra hiệu ứng lực lớn nhất. Tất cả các làn thiết kế phải đƣợc chất tải đồng thời đối với cầu. - Phải áp dụng hệ số làn quy định trong điều 3.6.1.1.2 iPBR 25.0 Trong ®ã : - BR :lùc h·m xe. - Pi : t¶i träng trôc cña xe 3 trôc. - Vậy lực hãm xe nằm ngang cách phía trên mặt đƣờng : hBR = 1.8m Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 276 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 - ChiÒu cao mÆt ®•êng so víi ch©n trô vµ ®¸y mãng : 18.5 m vµ 21.0 m. - KÕt qu¶ tÝnh to¸n nh• sau: - Lực hãm xe : BR = 0.25x(35+145+145)x100% = 146.25(KN) - Lùc ngang g©y ra do h·m xe : Hd = 0.25x2( 35+145+145)x100% =146.25 KN - M« men do h·m xe g©y ra t¹i ch©n trô : Md1 = 146.25x(18.5+1.8) = 2968.88 KN - M« men do h·m xe g©y ra t¹i ®¸y mãng : Md2 = 146.25x(21.0+1.8) = 3334.5 KN Kết quả tính toán nhƣ sau: Tiết diện Chân trụ Bệ móng h(m) 18.5 21.0 Hd 146.25 146.25 Mx 2968.88 3334.5 III.4. Lực va tàu (CV) 8500 1 5 0 0 14000 5 0 0 2 5 0 0 5500 1 8 5 0 0 Vị trí đặt lực va - Theo nhiệm vụ thiết kế, cấp đƣờng sông : cấp II - Theo quy trình 22TCN – 272-05 ( điều 3.14) và dựa vào cấp sông, tra bảng 3.14.2-1 để có tải trọng tàu thiết kế. Loại tàu tự hành 300DWT - Tra vận tốc tàu thiết kế theo bảng (3.14.3-1): V = 2.5+Vs = 2.5+1.4 = 3.9 m/s. Theo 3.14.11.1, để tính ổn định tổng thể, lực va thiết kế đƣợc coi là một lực tập trung tác dụng lên kết cấu phần dƣới ở mức nƣớc cao trung bình hằng năm. Giá trị của lực này theo Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 277 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 phƣơng thẳng góc với trụ lấy 100% Ps, với phƣơng ngang trụ lấy 50% Ps. Trong đó , Ps tính bằng công thức : DWTVPs 5102.1 trong đó : - Ps : là lực va tĩnh tƣơng đƣơng (N) - DWT : là tấn tải trọng của tàu.(Mg) - V : là vận tốc va tàu. (m/s) - Lùc va tÇu theo ph•¬ng däc cÇu th¼ng gãc víi trô : Hy = Ps = 8106KN - Lùc va tÇu theo ph•¬ng ngang cÇu : Hx = 0.5xPs = 4053 KN. - M« men do va th¼ng t¹i tiÕt diÖn ch©n trô : My = 10x8106 =81060KN - M« men do va ngang t¹i tiÕt diÖn ch©n trô: Mx = 10 x4053= 40530KN - M« men do va th¼ng t¹i tiÕt diÖn ®¸y mãng : My = 12.5 x 8106=101325KN - M« men do va ngang t¹i tiÕt diÖn ®¸y mãng : Mx = 12.5 x4053= 50662.5KN Tiết diện Chân trụ Bệ móng h(m) 10 12.5 Hy 8106 8106 Hx 4053 4053 My 81060 101325 Mx 40530 50662.5 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 278 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 III.5. Tải trọng gió (WL,WS) MNTC=-10.0 12500 5500 1500 1. 8m giã trªn ho¹t t¶i xe giã trªn lan can giã trªn kÕt cÊu nhÞp giã trªn th©n trô ¸p lùc dßng ch¶y 10 00 0 89 00 Mô phỏng tải trọng gió tác động lên công trình Theo điều 3.8.1.1 quy trình 22TCN-272-05 Tốc độ gió thiết kế V phải đƣợc xác định theo công thức: V = VB.S Trong đó: VB : Vùng tính gió theo TCVN 2737 – 1995 là vùng II  tốc độ gió lấy VB = 45 m/s S : Hệ số điều chỉnh với khu đất chịu gió và độ cao mặt cầu theo quy định, tra bảng 3.8.1.1-2 Tra S = 1.09 với khu vực mặt thoáng nƣớc, độ cao mặt cầu so với mặt nƣớc là 10 m. Vậy ta có tải trọng gió thiết kế là: V = 1.09 x 45 = 49.05 m/s  Tải trọng gió theo phƣơng ngang cầu: Tải trọng gió đƣợc đặt tại trọng tâm diện tích bề mặt chắn gió. Tính theo công thức : P = 0.0006.V 2 .At.Cd 1.8At (KN) (3.8.1.2.1-1) Trong đó : - V : Tốc độ thiết kế xác định theo phƣơng trình 3.8.1.1-1 (m/s), đã tính ở trên. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 279 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 - At : diện tích của kết cấu hay cấu kiện phải tính tải trọng gió ngang (m 2).Trong đồ án , diện tích tính gió là lan can, hai bên cánh hẫng, diện tích trụ lớn nhất lộ trên mặt nƣớc. - Cd : Hệ số cản, tra theo hình 3.8.1.2.1.1 có tính chiết giảm cho phần kết cấu sƣờn nghiêng 8 0 theo quy định của phần chú giải. - Tỷ số b/d của phần kết cấu trên Với : b = chiều rộng toàn bộ của cầu giữa các bề mặt lan can =12.5m d = chiÒu cao kÕt cÊu phÇn trªn bao gåm c¶ lan can ®Æc nÕu cã (mm )=6.85 m d b = 85.6 5.12 = 1.82 - Diện tích chắn gió của lan can: Alc = (L1+L2). 0.5. hlc hlc - Chiều cao của lan can, hlc = 1.05 (m) => Alc = (70 + 110) x 0.5 x 1.05 = 89.25 (m 2 ) - Diện tích chắn gió của kết cấu nhịp :Anhịp = (L1. h1 + L2. h2). 0.5 L1, L2 - Chiều dài của nhịp 70 (m) và 110 (m) h1 = ( 5.8+2.7)/2 = 4.25(m) ; h2 = 4.25 (m) =>Anhịp = (70+110) x 4.25 x 0.5 = 361.25 (m 2 ) - Diện tích phần trụ cao hơn mực nƣớc: Atrụ = H.B Với B: chiều rộng trụ theo phƣơng dọc cầu (quy đổi về hình HCN) B = 6.17 m Atrụ = 6.3 * 6.17 = 38.871 (m 2 ) Bảng tính toán tải trọng gió ngang tác dụng Bộ phận At Cd 1.8*At P = 0.0006*V 2 *At*Cd P 1.8*At m 2 KN KN KN Kết cấu nhịp 361.25 1.71 650.25 891.72 Đạt Lan can 89.25 1.71 160.65 220.31 Đạt Thân trụ 38.87 1.71 69.96 95.95 Đạt  Tải trọng gió theo phƣơng dọc cầu: Theo quy trình, trong tính toán tải trọng gió tác dụng lên mố, trụ mà kết cấu phần trên là dạng giàn hay kết cấu khác có bề mặt cản gió lớn song song với tim dọc của kết cấu nhịp, thì phải xét tới tải trọng gió dọc. Tuy nhiên trong trƣờng hợp này, cầu thiết kế không thuộc các dạng trên nên không xét tới tải trọng gió dọc.  Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL) Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 280 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Theo quy định của điều 3.8.1.3 của quy trình 22TCN 272-05, khi xét tổ hợp tải trọng cƣờng độ III, phải xét tải trọng gió tác dụng vào cả kết cấu và xe cộ. Phải biểu thị tải trọng ngang của gió lên xe cộ bằng tải trọng phân bố 1.5 KN/m, tác dụng theo hƣớng nằm ngang, ngang với tim dọc kết cấu và đặt ở cao độ 1800mm so với mặt đƣờng. Phải biểu thị tải trọng gió dọc lên xe cộ bằng tải trọng phân bố 0.75KN/m tác dụng nằm ngang, song song với tim dọc kết cấu và đặt ở cao độ 1800mm so với mặt đƣờng. + Giá trị tải trọng gió tác dụng lên xe cộ theo phƣơng ngang cầu: WLngang = 1.5x75 = 112.5 (KN) + Giá trị tải trọng gió tác dụng lên xe cộ theo phƣơng dọc cầu: WLdọc = 0.75x75 = 56.25 (KN) III.6. Tải trọng nƣớc: Lực đẩy nổi của nƣớc B đƣợc tính theo công thức: B= - nV. Trong đó: + : là dung trọng riêng của nƣớc + Vn : là thể tích phần trụ ngập trong nƣớc Bảng tính toán áp lực đẩy nổi Hạng mục Kí hiệu Giá trị Đơn vị Tính tại mặt cắt đỉnh bệ móng Thể tích phần trụ ngập nƣớc V01 187.877 m 3 áp lực đẩy nổi B1 -1843.068 KN Tính tại mặt cắt đáy bệ móng Thể tích phần trụ ngập nƣớc V02 266.40 m 3 áp lực đẩy nổi B2 -2613.384 KN Lực ma sát (FR) Lực do ma sát chung gối cầu phải đƣợc xác định trên cơ sở các giá trị cực đại của các hệ số ma sát giữa các mặt trƣợt. Khi thích hợp cần xét đến các tác động của độ ẩm và khả năng giảm phẩm chất hoặc nhiễm bẩn của mặt trƣợt hay xoay đối với hệ số ma sát. Và trong các tổ hợp thì không thể lấy đồng thời tải trọng hãm và lực ma sát mà phải lấy giá trị lớn hơn, tuy nhiên ở trụ T1 có đặt gối cố định với giả thiết là lực hãm sẽ truyền xuống trụ theo tỷ lệ 100% nên trong tinh toán coi nhƣ lực ma sát không đáng kể. III.7. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ. Ta xét với 2 tiết diện : - Tiết diện chân trụ ngàm vào bệ móng ( Tiết diện II ) - Tiết diện đáy bệ móng ( Tiết diện III) Ta có bảng tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ nhƣ sau: Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 281 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Bảng tải trọng tính tới mặt cắt đỉnh bệ móng STT Tải trọng N Dọc cầu (KN) Ngang cầu(KN) (KN) NX (KN) Z1 (m) MY (KNm) NY (KN) Z1 (m) MX (KNm) 1 Tĩnh tải bản thân trụ DC1 9270 2 Tĩnh tải kết cấu nhịp +lan can DC2 27132.8 3 Tĩnh tải lớp phủ + tiện ích DW 2708.9 4 Hoạt tải LL+WL 3478.2 1.29 4486.87 5a 2 làn ngƣời bộ hành PL 650.2 5b 1 làn ngời bộ hành PL 325.1 4.75 1544.22 6a Tải trọng gió trên xe cộ WL 56.25 26.5 1490.62 112.5 26.5 2981.25 6b Tải trọng gió ngang WS1 6c Gió tác dụng lên lan can 220.3 25.75 5672.72 6d Gió tác dụng lên kết cấu nhịp 891.7 24.7 22024.99 6e Gió tác dụng lên thân trụ 95.95 8.9 853.96 6f Tải trọng gió dọc WS2 7 Lực hãm xe BR 146.25 18.5 2968.88 8 Lực va tàu CV 8106 10 81060 4053 10 40530 9 áp lực đẩy nổi WA -1843.07 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 282 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Tổ hợp tải trọng tính tới mặt cắt đỉnh bệ móng Tổ hợp N NX MY (KNm NY (KN) MX (KNm) (KN) (KN) TTGHCĐ I 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5a) + 1.75(7) (I) 55322.75 255.93 5195.54 0 7852.00 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5b) + 1.75(7) (II) 54753.82 255.93 5195.54 0 10554.40 (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5a) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) (I) 37909.13 163.125 3458.25 396.144 13989.92 1. (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5b) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) (II) 37584.03 163.125 3458.25 396.144 15534.14 Bảng tải trọng tính tới mặt cắt đáy bệ móng STT Tải trọng N Dọc cầu (KN) Ngang cầu(KN) (KN) NX (KN) Z1 (m) MY (KNm) NY (KN) Z1 (m) MX (KNm) 1 Tĩnh tải bản thân trụ DC1 15990 2 Tĩnh tải kết cấu nhịp +lan can DC2 27132.8 3 Tĩnh tải lớp phủ + tiện ích DW 2708.9 4 Hoạt tải LL+WL 3478.2 1.29 4486.87 5a 2 làn ngời bộ hành PL 650.2 5b 1 làn ngời bộ hành PL 325.1 4.75 1544.23 6a Tải trọng gió trên xe cộ WL 56.25 29 1631.25 112.5 29 3262.5 6b Tải trọng gió ngang WS1 Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 283 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 6c Gió tác dụng lên lan can 220.31 28.25 6223.75 6d Gió tác dụng lên kết cấu nhịp 891.72 27.2 24254.78 6e Gió tác dụng lên thân trụ 95.95 11.4 1093.83 6f Tải trọng gió dọc WS2 7 Lực hãm xe BR 146.25 18.5 2968.88 8 Lực va tàu CV 8106 12.5 101335 4053 12.5 50662.5 9 áp lực đẩy nổi WA -2613.4 Tổ hợp tải trọng tính tới mặt cắt đáy bệ móng Tổ hợp N NX MY (KNm NY(KN) MX (KNm) (KN) (KN) TTGHCĐ I 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5a) + 1.75(7) (I) 63191.55 255.93 5195.54 0 7852.00 1.25(1) + 1.25(2) + 1.5(3)+1.75(4) +1.75(5b) + 1.75(7) (II) 5195.54 0 10554.40 62622.63 255.93 (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5a) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) (I) 43869.3 163.125 3458.25 396.144 14908.51 1. (1) + (2) + (3)+1 (4) + (5b) + 0.3(6a) + 0.3(6b) +0.3(6c) + 0.3(6d) + 0.3(6e) +0.3(6f) + (7)+(9) (II) 43544.2 163.125 3458.25 396.144 16452.75 IV. Kiểm toán trụ Vật liệu sử dụng: Bêtông 300#, f’c = 30 MPa. Thép CIII, fy = 420 MPa. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 284 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Đƣờng kính thanh cốt thép D = 25mm. Chiều dày lớp bêtông bảo vệ : 100 mm IV. 1. Chọn mặt cắt tính toán Mặt cắt tính toán là vị trí nguy hiểm nhất trong quá trình làm việc + Chọn mặt cắt đáy thân trụ để kiểm toán trụ + Chọn mặt cắt đáy móng để xác định nội lực lên đầu cọc IV.2. Kiểm tra tiết diện V. 2.1. Kiểm tra độ mảnh của thân trụ Mặt cắt ngang trụ T1 nhƣ sau: Kích thước mặt cắt ngang thân trụ ( đơn vị ghi mm) Diện tích mặt cắt ngang thân trụ T1: A = 21.595 m2 Mômen quán tính theo phƣơng x: Ix = 22.045 m 4 Mômen quán tính theo phƣơng y: Iy = 68.508 m 4 Bán kính quán tính theo phƣơng x: 010.1 595.21 045.22 A I r xx Bán kính quán tính theo phƣơng y: 781.1 595.21 508.68 A I r y y  Tính trụ là 1 thanh có một đầu ngàm và một đấu tự do khi chịu nén uốn theo phƣơng x. - Lu : Chiều dài tự do của trụ : Lu = 18.5 m 2238.10 781.1 5.181 y u r KL [5.7.4.3] Trong đó: + K: hệ số độ dài hữu hiệu + Lu : chiều cao trụ  vậy đảm bao không phải xét đến hiệu ứng độ mảnh theo phƣơng x Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 285 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001  Tính trụ nhƣ một thanh có một đầu ngàm và một đầu khớp khi chịu nén uốn theo phƣơng y. 2231.18 010.1 5.181 x u r KL  Vậy đảm bao không phải xét đến hiệu ứng độ mảnh theo phƣơng y. IV.2.2. Giả thiết cốt thép trụ: Trong ‘Thiết kế KC BTCT theo tiêu chuẩn ACI’ trang 517 cho rằng vùng hiệu quả nhất của t là từ 1-2%, trong đó t là tỉ lệ cốt thép trong tiết diện cột. Nhƣng vì trụ cầu chịu tải trọng và mô men uốn lớn, do đó ta giả thiết lƣợng cốt thép trong trụ lấy t = 0.015 Nhƣ vậy diện tích cốt thép trong trụ là : 32392521595000015.0gtst AA mm 2 Bố trí cốt thép theo cả hai phƣơng ta chọn đƣờng kính cốt thép là 25 Số lƣợng thanh cốt thép bố trí : n = 4 14.3 252 stA 057.165 4 14.3 25 323925 2 (thanh). Chọn n = 166 thanh cốt thép D25 Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép là 10cm Chọn cốt đai có đƣờng kính 16. IV.2.3. Xđ tỉ số k/c giữa tâm của lớp thanh CT ngoài biên lên chiều dày toàn bộ cột. XVI.1.2 A)Quy đổi tiết diện tính toán. + Tiết diện trụ chọn đƣợc bo tròn theo một bán kính bằng 1m, khi tính toán quy đổi tiết diện về hình chữ nhật để gần với mô hình tính toán theo lý thuyết. + Cách quy đổi ra một hình chữ nhật có chiều rộng bằng chiều rộng trụ, chiều dài lấy giá trị sao cho diện tích mặt cắt quy đổi bằng diện tích thực. Diện tích cốt thép theo 2 cạnh của tiết diện quy đổi vẫn nhƣ cũ. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 286 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 x x y y 12 3 4 5 6 6170 30 00 30 00 1500 5500 1500 Quy đổi tiết diện tính toán thân trụ (đơn vị mm) a.B)Tính toán tỉ số khoảng cách tâm lớp thanh cốt thép đến biên ngoài: Diện tích cốt thép theo hai cạnh tiết diện quy đổi vẫn nhƣ cũ. Chọn lớp bảo vệ cốt thép là 50mm. Khoảng cách từ mép tiết diện đến tim cốt thép là : 81.2 mm (50 mm khoảng cách bê tông bảo vệ, 16 mm đƣờng kính cốt đai, 15.2 mm bán kính cốt chủ ). Tỷ số khoảng cách tâm lớp thanh cốt thép đến biên ngoài là : 974.0 6170 2.8126170 954.0 3000 2.8123000 y x IV.2.4. Kiểm tra ứng suất trong bê tông theo TTGHSD. Đối với mặt cắt đỉnh bệ móng trong TTGHSD ta cần kiểm tra điều kiện ứng suất và nứt trong bê tông tại các đỉnh góc của tiết diện chữ nhật quy đổi. Vì cấu kiện trong trƣờng hợp này là chịu nén uốn 2 chiều đồng thời, cho nên ở các vị trí đỉnh góc là nơi có ứng suất pháp lớn nhất. Theo điều 5.9.4 (22TCN 272 – 05) giới hạn ứng suất cho phép của bê tông đƣợc lấy nhƣ sau: + Đối với ứng suất nén: 0.4 fc ’ = 0.4 30 = 12 Mpa = 12000 KN/m 2 + Đối với ứng suất kéo : không cho phép đối với trụ. Công thức kiểm tra : '.4,00 c y y x fx I M y I Mx A N f Trong đó: N, Mx , My : lần lƣợt là lực dọc, mômen theo phƣơng ngang cầu, dọc cầu tại vị trí mặt cắt tính toán với tổ hợp tải trọng theo TTGHSD. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 287 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 A, Ix , Iy lần lƣợt là diện tích, mômen quán tính theo phƣơng x, mômen quán tính theo phƣơng y của tiết diện. Kết quả tính toán thể hiện trong bảng dƣới. Bảng kiểm tra ứng suất trong bê tông STT X m Y m A m 2 Ix m 4 Iy m 4 N KN Mx KNm My KNm f KN/m 2 0.4fc KN/m 2 KT 1 3.09 1.50 5.41 22.04 68.51 37909.13 14908.51 5195.54 8621.07 12000 Đạt 2 3.09 1.50 5.41 22.04 68.51 37584.03 16452.75 5195.54 9066.08 12000 Đạt IV.2.5. Kiểm toán trụ theo TTGHCĐ a. Kiểm toán khả năng chịu nén thuần tuý Công thức kiểm tra: Pr ≤ Pn Pn = 0.8[0.85f ' c(Ag-Ast) + fyAst] Trong đó : - Pr : Sức kháng lực dọc trục tính toán có hoặc không có uốn (N) - Pn : Sức kháng lực dọc trục danh định có hoặc không có uốn (N) - fc' : Cƣờng độ qui định của bê tông ở tuổi 28 ngày, f’c = 30 Mpa = 30000 KN/m 2 - Ag : Diện tích nguyên của mặt cắt (mm 2 ), Ag = 21.595 m 2 - Ast : Diện tích cốt thép trong trụ 323925.0stA m 2 - : Hệ số sức kháng qui định ở điều 5.5.4.2; 7.0 - fy : Giới hạn chảy của cốt thép, fy = 420 Mpa = 420000 KN/m 2 Pn= 323925.0420000323925.0595.213000085.08.0 = 542768.73 (KN). Kết quả kiểm toán nhƣ sau: Các trƣờng hợp TTGHCĐ I (KN) Pn (KN) Kiểm tra ( I ) 55322.75 488491.857 Đạt ( II ) 54753.82 488491.857 Đạt b. Kiểm toán sức kháng nén của trụ theo uốn 2 chiều Ta có : 0.1 *fc’* Ag = 0.1 x 30 x 21.595 x 1000 = 64785 (KN). Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 288 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 giá trị này lớn hơn tất cả các giá trị lực nén dọc trục Nz ở trong các tổ hợp ở TTGHCĐ, vì thế công thức kiểm toán là : 0.1 rx uy rx ux M M M M (5.7.4.5-3) Trong đó : - Mux = Mx: Mô men tính toán tác dụng theo trục X (N.mm) - Muy = My: Mô men tính toán tác dụng theo trục Y (N.mm) - Mrx : Sức kháng tính toán đơn trục của tiết diện theo phƣơng X (N.mm) - Mrx : Sức kháng tính toán đơn trục của tiết diện theo phƣơng Y (N.mm) Xác định Mrx, Mry: sức kháng tính toán theo trục x,y (Nmm) Mrx = . As . fy . (ds - a 2 ). Tƣơng tự với Mry Trong đó: = 0.9 với cấu kiện chịu uốn. ds: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới mép ngoài cùng chịu nén (trừ đi lớp bêtông bảo vệ và đƣờng kính thanh thép). fy: giới hạn chảy của thép = 420 MPa. As: bố trí sơ bộ rồi tính diện tích thép cần dùng theo cả hai phƣơng. 17.63085.085.0 42021595.0 85.0 . '1 xC ys bf fA c 0.678 196.1 5.33085.085.0 42021595.0 85.0 ' 2 yC ys bf fA c 85.0678.0111 ca 0.576 85.0196.1122 ca 1.017 với 85.01 2 1017.0 10.05.31042021595.09.0 3rxM 273388.10 (KN.m). 2 576.0 10.017.61042021595.09.0 3ryM 471979.46 (KN.m). b : bề rộng mặt cắt (theo mỗi phƣơng là khác nhau). - Kiểm tra sức kháng nén của trụ theo uốn 2 chiều Các TH N Mux Muy Mrx Mry ry uy rx ux M M M M Kết luận KN KNm KNm KNm KNm ( I ) 55322.75 7852.00 5195.54 273388.10 471979.46 0.0686 Đạt Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 289 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 ( II ) 54753.82 10554.40 5195.54 273388.10 471979.46 0.0785 Đạt V.3. Tính móng trụ T1: 30 00 80 00 2x 30 00 =6 00 0 1000 4x3000=12000 14000 D=1 m IV.3.1. Xác đị nh sức chị u tải của cọc. Xác đị nh loại móng cọc. Kiểm tra điều kiện : h > 0.7hmin Trong đó : h là độ chôn sâu của đài cọc, h = 2.5 m. hmin = tg(45 0 – /2) b H Trong đó : - , : là góc nội ma sát và trọng lƣợng đơn vị thể tích của lớp đất từ đáy đài trở lên. - H là tổng tải trọng nằm ngang. - b là bề rộng đáy đài theo phƣơng thẳng góc với tải trọng nằm ngang. b.a.Theo phương trục y: Hmax = 5373.48 (KN). b = 8.0m hmin = tg(45 0 – 300/2) 0.818 48.5373 = 3.52 m. -> 0.7hmin = 0.7 x 3.52 = 2.46 m < h = 2.5 m. Theo phương trục x: Hmax = 8235.373 KN b = 14.0 m hmin = tg(45 0 – 300/2) 0.1418 373.8235 = 3.28 m. -> 0.7hmin = 0.7 x 3.28 = 2.29 m < h = 2.5 m. KL: theo cả hai phƣơng móng đều có thể đƣợc tính toán nhƣ đối với móng cọc đài thấp. Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 290 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 IV.32. Tính nội lực tác dụng lên cọc Đối với móng cọc đài thấp thì tải trọng nằm ngang coi nhƣ đất nền chịu, nội lực tại mặt cắt đáy móng. Nội lực tác động lên đầu cọc đƣợc tính theo công thức: 2 1 max 2 1 max max x xMy y yM n P P x 2 1 max 2 1 max min x xMy y yM n P P x Trong đó: - n: số cọc, n = 15 - xi, yi : toạ độ của cọc so với hệ trục quán tính chính trung tâm 2 5 6 100030003000300030001000 10 00 30 00 30 00 11 12 13 14 1 2 3 4 X Y 10 9 8 7 IV.3.3. Kiểm toán cọc (TTGHCĐ1) Công thức kiểm tra: cPPmax Trong đó: - Pmax: Tải trọng tác động lên đầu cọc. - Pc : Sức kháng của cọc dã đƣợc tính toán ở phần sơ bộ. Pc = 9607.8(KN). N = 62622.63KN (P = N) MX =10554.40KNm MY = 5195.54KNm Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 291 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 Cọc Xi (m) Yi (m) X 2 i (m 2 ) Y 2 i (m 2 ) Pmax(KN) Pc(KN) Pmax Pc 1 -6 3 36 9 6827.14 9607.8 Đạt 2 3 3 9 9 9324.82 9607.8 Đạt 3 0 3 0 9 7692.97 9607.8 Đạt 4 3 3 9 9 9324.82 9607.8 Đạt 5 6 3 36 9 8558.80 9607.8 Đạt 6 6 0 36 0 5040.67 9607.8 Đạt 7 3 0 9 0 5906.68 9607.8 Đạt 8 0 0 0 0 4174.84 9607.8 Đạt 9 -3 0 9 0 2443.00 9607.8 Đạt 10 -6 0 36 0 3309.01 9607.8 Đạt 11 -6 -3 36 9 209.12 9607.8 Đạt 12 -3 -3 9 9 1075.12 9607.8 Đạt 13 0 -3 0 9 2443.00 9607.8 Đạt 14 3 -3 9 9 2388.55 9607.8 Đạt 15 6 -3 36 9 1522.55 9607.8 Đạt IV.3.4. Kiểm toán cọc (TTGHSD1) Công thức kiểm tra: cPPmax Trong đó: - Pmax: Tải trọng tác động lên đầu cọc. - Pc : Sức kháng của cọc dã đƣợc tính toán ở phần sơ bộ. Pc = 9607.8(KN). N = 43869.3KN (P = N) MX =16452.75KNm Tr•êng ®¹i häc dlhp ®å ¸n tèt nghiÖp Khoa x©y dùNG-m«n cÇu ®•êng phÇn I : thiÕt kÕ S¥ Bé GvHD:THS. PH¹M V¡N TH¸I - 292 - THS. TRÇN ANH TUÊN Svth: nguyÔn H÷U hµ - líp c®1001 MY = 3458.25 KNm Cọc Xi (m) Yi (m) X 2 i (m 2 ) Y 2 i (m 2 ) Pmax(KN) Pc(KN) Pmax Pc 1 -6 3 36 9 8351.49 9607.8 Đạt 2 3 3 9 9 9461.62 9607.8 Đạt 3 0 3 0 9 8407.87 9607.8 Đạt 4 3 3 9 9 9461.62 9607.8 Đạt 5 6 3 36 9 8985.25 9607.8 Đạt 6 6 0 36 0 3500.99 9607.8 Đạt 7 3 0 9 0 4052.75 9607.8 Đạt 8 0 0 0 0 2924.62 9607.8 Đạt 9 -3 0 9 0 1171.87 9607.8 Đạt 10 -6 0 36 0 2348.24 9607.8 Đạt 11 -6 -3 36 9 -3136.00 9607.8 Đạt 12 -3 -3 9 9 -3712.38 9607.8 Đạt 13 0 -3 0 9 -2559.63 9607.8 Đạt 14 3 -3 9 9 -1406.88 9607.8 Đạt 15 6 -3 36 9 -1983.25 9607.8 Đạt KÕt luËn: §· ®¶m b¶o c¸c tr¹ng th¸i ._.